อิทธิพลของการบ่มแข็งสองครั้งที่มีต่อโครงสร้างจุลภาคและสมบัติทางกลของอะลูมิเนียมหล่อแบบกึ่งของแข็งเกรด 2024

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือศึกษาผลของการบ่มแข็งแบบหนึ่งครั้งและสองครั้งที่มีต่อโครงสร้างจุลภาค และสมบัติทางกลของอะลูมิเนียมหล่อแบบกึ่งของแข็งเกรด 2024 ที่ผ่านกระบวนการทางความร้อนแบบ T6 โดยอบละลายเฟสที่อุณหภูมิ 505 ^oC นาน 4 ชั่วโมง ตามด้วยการชุบน้ำที่อุณหภูมิห้อง และในการบ่มแข็งหนึ่งครั้งจะบ่มแข็งที่อุณหภูมิ 190 ^oC เป็นเวลา 6 9 12 15 และ 18 ชั่วโมง ตามลำดับ ในขณะที่การบ่มแข็งสองครั้งจะบ่มแข็งครั้งแรกที่อุณหภูมิ 110 ^oC เป็นเวลา 8 ชั่วโมง และบ่มแข็งครั้งที่สองที่อุณหภูมิ 170 ^oC เป็นเวลา 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 และ 4 ชั่วโมง ตามลำดับ และศึกษาผลที่มีต่อโครงสร้างจุลภาคภายหลัง การบ่มแข็งด้วยกล้องจุลทรรศน์แสง รวมถึงศึกษาผลที่มีต่อสมบัติทางกลด้วยการทดสอบค่าความแข็ง แบบร็อคเวลสเกลบี และทดสอบสมบัติความต้านแรงดึงสูงสุดด้วยเครื่องทดสอบแรงดึง ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างจุลภาคภายหลังการบ่มแข็งนั้นประกอบด้วยเฟสยูเทคติกที่มีการกระจายตัวตามขอบเกรนของเฟสแอลฟาอะลูมิเนียมที่มีลักษณะเป็นเกรนก้อนกลม และในการบ่มแข็งหนึ่งครั้งให้ค่าความแข็งสูงสุดที่เวลาในการบ่มแข็งที่อุณหภูมิ 190 ^oC เป็นเวลา 15 ชั่วโมง ให้ค่าความแข็งและค่าความต้านแรงดึงสูงสุด 82.7 HRB และ 395.3 MPa ตามลำดับ ในขณะเดียวกันการบ่มแข็งสองครั้งที่เงื่อนไขการบ่มแข็งครั้งแรกที่อุณหภูมิ 110 ^oC เป็นเวลา 8 ชั่วโมง และบ่มแข็งครั้งที่สองที่อุณหภูมิ 170 ^oC เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ให้ค่าความแข็งและค่าความต้านแรงดึงสูงสุด 108 HRB และ 415.70 MPa ตามลำดับ อย่างไรก็ตามเมื่อนำค่าสมบัติทางกล ทั้งค่าความแข็งและค่าความต้านแรงดึงสูงสุดมาเปรียบเทียบกันระหว่างการบ่มแข็งหนึ่งครั้งกับการบ่มแข็งสองครั้งพบว่าการบ่มแข็งสองครั้งให้ค่าสมบัติทางกลที่ดีกว่าและใช้เวลาในการบ่มแข็งน้อยกว่า