โครงสร้างของโลหะผสม 6082 ก่อนและหลังการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน

โครงสร้างของโลหะผสม 6082 ก่อนและหลังการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน

1. องค์ประกอบของโลหะผสม

68

2. กระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน

390℃ x ฉนวนกันความร้อน 1.0 ชั่วโมง + 575℃ x ฉนวนกันความร้อน 8 ชั่วโมง ลมแรงทำให้เย็นลงถึง 200℃ แล้วจึงทำให้เย็นลงด้วยน้ำ

3. โครงสร้างทางโลหะวิทยา

70
(ก) 50×
71
(ข) 100×

รูปที่ 1 โครงสร้างทางโลหะวิทยาของแกนของแท่งโลหะผสม 6082 ที่กัดด้วยรีเอเจนต์ Keller โดยมีเดนไดรต์ที่พัฒนาอย่างดี

72
(ก) 200×
73
(ข) 500×

รูปที่ 2 โครงสร้างทางโลหะวิทยาของแกนของแท่งโลหะผสม 6082 ที่กัดด้วยรีเอเจนต์ Keller และโครงสร้างหลังจากสารละลายของแข็ง

4. ผลของการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของความร้อนต่อโครงสร้างโลหะผสม

4.1 ตามที่แสดงในรูปที่ 1 โลหะผสมมีเดนไดรต์ที่พัฒนาอย่างดีในสถานะหล่อ และมีเฟสการตกตะกอนที่ไม่สมดุลของเครือข่ายจำนวนมากที่ขอบเกรน

4.2 เนื่องจากจุดหลอมเหลวของธาตุต่างๆ จะแตกต่างกันเมื่อโลหะผสมแข็งตัว ปรากฏการณ์การแข็งตัวตามลำดับนี้จึงทำให้องค์ประกอบของสารละลายภายในผลึกไม่สม่ำเสมอ ซึ่งปรากฏชัดเจนโดยเฉพาะในการสร้างเฟสการตกตะกอนแบบเครือข่ายจำนวนมากที่ขอบเกรน

4.3 ในโครงสร้างจุลภาคหลังการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน (รูปที่ 2) ปริมาณเฟสที่ตกตะกอนที่ขอบเกรนลดลงอย่างมาก และขนาดเกรนจะเพิ่มขึ้นพร้อมกัน เนื่องจากการแพร่ของอะตอมจะเพิ่มขึ้นภายใต้อุณหภูมิสูง การกำจัดการแยกตัวและการละลายเฟสที่ไม่สมดุลเกิดขึ้นในแท่งโลหะ และสารประกอบโครงข่ายที่ขอบเกรนจะถูกละลายบางส่วน

4.4 จากการวิเคราะห์ SEM ตามที่แสดงในรูปที่ 3 พบว่าส่วนต่างๆ ของเฟสที่ตกตะกอนได้รับการคัดเลือกสำหรับการวิเคราะห์ EDS ซึ่งยืนยันว่าเฟสที่ตกตะกอนคือเฟส Al(MnFe)Si

4.5 ในระหว่างการหล่อโลหะผสม จะเกิดเฟสการตกตะกอนที่มี Mn จำนวนมาก และส่วนหนึ่งจะถูกกักเก็บไว้ในสารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวด หลังจากการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่อุณหภูมิสูงและเป็นเวลานาน Mn ที่อิ่มตัวยิ่งยวดในเมทริกซ์จะตกตะกอนในรูปของสารประกอบที่มี Mn ซึ่งปรากฏเป็นอนุภาคการสลายตัวของสารประกอบที่มี Mn จำนวนมากที่กระจายตัวอยู่ในผลึก (รูปที่ 2)

4.6 เนื่องจากเฟสที่ตกตะกอนมีธาตุแมงกานีส จึงมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี เมื่อการแพร่กระจายของอะตอมมีความเข้มข้นมากขึ้น อนุภาคเฟส Al(MnFe)Si จึงค่อยๆ แสดงลักษณะทรงกลมขึ้น

69

รูปที่ 3 เฟส Al(MnFe)Si ในโลหะผสม 6082

5. ผลของการทำให้สารละลายเสื่อมสภาพต่อคุณสมบัติเชิงกล

หลังจากการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน เฟสตกตะกอนแบบเครือข่ายซึ่งเดิมอยู่ที่ขอบเกรนของโลหะผสม 6082 จะถูกละลาย ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลโดยรวมของตัวอย่าง ขณะเดียวกัน เฟส Al(MnFe)Si ที่ทนความร้อนและเสถียรจะถูกทำให้เป็นทรงกลมมากขึ้น ซึ่งสามารถแก้ไขการเคลื่อนตัวของหมุดได้ดีขึ้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุจะดีขึ้นหลังจากการอบด้วยความร้อนแบบทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน

6. บทสรุป

6.1 แท่งโลหะผสมอลูมิเนียม 6082 มีเดนไดรต์ที่พัฒนาอย่างดีและมีเฟสการตกตะกอนที่ไม่สมดุลของเครือข่ายจำนวนมากที่ขอบเกรน

6.2 หลังจากการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์พบว่าปริมาณของเฟสที่ตกตะกอนลดลงอย่างมาก และขนาดเกรนเพิ่มขึ้นพร้อมกัน การแยกตัวและการละลายเฟสที่ไม่สมดุลเกิดขึ้นในแท่งโลหะ และสารประกอบโครงข่ายบนขอบเกรนถูกละลายบางส่วน

6.3 เมื่อหล่อโลหะผสม 6082 จะเกิดเฟสการตกตะกอนของ Al(MnFe)Si เฟสการตกตะกอนนี้มีธาตุ Mn และมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี เมื่อกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันดำเนินไป อนุภาคเฟสการตกตะกอนจะค่อยๆ แสดงลักษณะทรงกลม อนุภาคสารประกอบที่มี Mn นี้จะกระจายตัวและตกตะกอนอย่างสม่ำเสมอในผลึก

6.4 หลังจากการบำบัดด้วยการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การละลายของเฟสตกตะกอนของเครือข่ายบ่งชี้ว่าประสิทธิภาพโดยรวมของแท่งทั้งหมดได้รับการปรับปรุงหลังจากการอบด้วยความร้อนเพื่อทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน


เวลาโพสต์: 08 มิ.ย. 2568