منصة الرسائل والاطاريح: تأثير عناصر السبك ( Mg, Li, Zr ) على الخواص الميكانيكية لسبيكة الألمنيوم ذات الأساس ( Al

الخلاصة

احتلت سبائك ( ألمنيوم – نحاس ) ذات السلسلة ( 2000 ) مكانة متميزة في التطبيقات الصناعية لأمدٍ طويل ، وحديثاً أُدخلت تحسينات جوهرية على تكوينها الكيمياوي بإضافة عناصر سبك ضئيلة ( Trace Elements ) أو ما يسمّى ( Microalloying ) التي تقود إلى ترسبات دقيقة جداً ( Nanoscale Precipitates ) ، تمتلك قدرة كبيرة على زيادة قابلية الإصلاد ( Hardening ) وزيادة المقاومة ( Strength ) . هذه الدراسة تمثل محاولة لتحديد تأثير المتغيرات الميتالورجية ( Metallurgical Variables ) في زيادة عمر الكلال ( Fatigue Life ) لسبائك ذات أساس ( ألمنيوم – نحاس ) مستخدمة في صناعات الفضاء ، باستخدام عناصر السبك ( Mg, Li and Zr ) بشكل أساسي والتعامل الحراري الميكانيكي ( Thermo-Mechanical Treatment ) إذ تنطوي العملية على زيادة في كثافة الانخلاعات ( Dislocation Density ) والانفعال ( Strains ) وتزامنه مع التعامل الحراري ( Heat Treatment ) وتأثيره على عمليات الترسيب ( Precipitation ) ومراكز التنويه ( Nucleation Sites ) ومعدلات النمو ( Growth Rate ) ، إضافةٍ لدراسة تأثير التشكيل على البارد ( Rolling ) وإكساب السطح إجهادات متبقية انضغاطية ( Residual Compressive Stresses ) بالاستعانة بالسفع بحبيبات الرمل ( Sandblasting ) والسفع بالكريات الفولاذية ( Shot Peening ) . تضمنت الاختبارات قياسات الصلادة الدقيقة ( Microhardness ) واختبارات الشد ( Tensile Tests ) ودراسة البنية المجهرية ( Microstructure ) . أظهرت النتائج زيادة كبيرة في عمر الكلال للسبيكة C ( Al-Cu-Mg-Li-Zr ) مقارنةً بالسبائك الأخرى A ( Al-Cu-Mg ) و B ( Al-Cu-Mg-Li ) إذ بلغت نسبة التحسن بحدود ( 500% ) عن السبيكة ( A ) وحوالي ( 140% ) للسبيكة ( B ) . أما نسبة الزيادة في الصلادة للسبيكة ذاتها فبلغت ( 185% ) مقارنةً بصلادتها بعد المعاملة المحلولية والإخماد ( as Quenched ) والتي تعزى للأطوار المصلدة وتنعيم الحبيبات ( Grain Refining ) كما أبدت السبائك المعاملة حرارياً وحرارياً – ميكانيكياً ( Thermo-Mechanical Treatment ) تحسناً إيجابياً وبدرجات مختلفة .