โครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมอะลูมิเนียมความแข็งแรงสูงพิเศษ (AI-Zn-Mg-Cu) ภายหลังการแข็งตัวและภายหลังกระบวนการอบเป็นเนื้อเดียวที่ผ่านการหล่อด้วยกระบวนการ Direct Chill ภายใต้การกวนของแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ต่ำ

Abstract

โลหะผสมอะลูมิเนียมความแข็งแรงสูงพิเศษกลุ่ม 7XXX (Al-Zn-Mg-Cu) ที่หล่อด้วยเทคนิค Low Frequency Electromagnetic Casting (LFEC) ที่มีปริมาณของธาตุผสมคือ สังกะสี 6.0 - 10.0 wt %, แมกนีเซียม 1.0 – 3.0 wt % และทองแดง 1.0 – 2.3 wt % ถูกใช้ในการศึกษาโครงสร้างภายหลังการแข็งตัวและภายหลังกระบวนการอบให้เป็นเนื้อเดียว ซึ่งเฟสที่เกิดขึ้นในโครงสร้างส่วนใหญ่เกิดจากปฏิกิริยายูเทคติกมีลักษณะเป็นโครงสร้าง lamellar อยู่บริเวณขอบเกรน ในการศึกษาและวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคภายหลังกระบวนการหล่อพบว่าปริมาณของโครงสร้างยูเทคติกลดลงตามปริมาณของธาตุผสม โดยเฉพาะธาตุแมกนีเซียมมีผลต่อปริมาณของโครงสร้างยูเทคติกมากกว่าธาตุสังกะสีและทองแดง โดยมีเฟส ƞ (MgZn₂) ที่มีทองแดงละลายอยู่เป็นเฟสหลัก นอกจากนี้ยังพบเฟส S (Al₂CuMg), Ɵ (Al₂Cu), Al₇Cu₂Fe, T (Mg₃₂(Al,Zn)₄₉), Mg2Si และ Al₃Zr โดยเฟสที่พบภายในโครงสร้างมีผลมาจากส่วนประกอบทางเคมีของธาตุผสมในโลหะผสมอะลูมิเนียม และลำดับการเกิดเฟสของโลหะผสมอะลูมิเนียม Al-10.0Zn-2.5Mg-2.3Cu ที่ผ่านการหล่อด้วยเทคนิค LFEC ได้แก่ Al₃Zr, Al (α), Al₇Cu₂Fe, MgZn₂, S (Al₂CuMg), T (Mg₃₂(Al,Zn)₄₉) และ Mg₂Si + Ɵ (Al₂Cu) ตามลำดับ การศึกษาการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคภายหลังกระบวนการอบให้เป็นเนื้อเดียวที่อุณหภูมิ 460 องศาเซลเซียส พบว่าปริมาณของโครงสร้างยูเทคติกลดลงตามระยะเวลาของกระบวนการอบให้เป็นเนื้อเดียว และโครงสร้างไม่เชื่อมต่อกัน โดยเฟส ƞ (MgZn₂) ละลายเข้าสู่เนื้อพื้นของโลหะผสมอะลูมิเนียมระหว่างกระบวนการอบให้เป็นเนื้อเดียว เฟส Al₇Cu₂Fe และ S (Al₂CuMg) ยังคงถูกพบในโครงสร้างภายหลังกระบวนการหล่อ