تأثير عناصر السبك و التعامل الحراري على سلوك سبائك ذات أساس (Cu-Al)‎ المستخدمة في الصناعات البحرية

الملخص AR

تضمنت الدراسة إستعمال تقنية المساحيق في جو مفرغ من الهواء بحدود (10-2Torr) لتحضير عينات من سبيكة نحاس – ألمنيوم (Cu-9.5Al)، ثم إضافة عنصري (Si) و (Ni) بنسبة (%wt 3) و (%wt 5) على التوالي إلى السبيكة الأساس، و إضافة العناصر (3wt%Si, 5wt%Ni, 1wt%Mn, 4wt%Fe) إلى السبيكة الأساس أيضا.

أجريت اختبارات الكثافة و المسامية الخضراء و الكثافة و المسامية النهائية و الانضغاط و ألبلى نوع (Pin-on-Disk) و الصلادة و التآكل ذو الغمر البسيط و التآكل / بلي التعرية قبل و بعد المعاملة الحرارية.

لوحظ فقدان الوزن في اختبارات التآكل/ تعرية و حدوث تحول طوري فيها، و أن عناصر السبك المضافة إلى السبيكة الأساس (Cu - 9.5 Al) تزيد من مقاومة التآكل، إذ تراوحت بين (113.3-566.6%)، و كما أبدت مقاومة عالية للتآكل / تعرية، إذ بلغت أعلى معدل تحسن لها حوالي (488.9%) في السبيكتين (Cu-Al-Si-Ni) و cu-Fe-Si-AL)Mn-Ni)، و عند إجراء المعاملة الحرارية أرتفعت الصلادة إلى قيم (185HV)، أما مقاومة الانضغاط و المطيلية، فقد تحسنت بعد المعاملة الحرارية بنسبة 105.5% و 106.7% و 106.7 % للنماذج A و F و G على الترتسب، و كانت متفردة نسبة إلى البحوث العالمية.

أما مقاومة البلى الميكانيكي، فلوحظ تغير طفيف فيها قبل و بعد المعاملة الحرارية، بينما سببت إضافة السليكون و عناصر السبك الأخرى.

زيادة قيمة مقاومة ألبلي بحيث أعطت أقل معدل تآكل، أما حالة التغير بالوزن مع الزمن بعد تعرضها للوسط الأكال، فقد أظهرت حالة الإستقرار علاوة على تناقص معدل التآكل بشكل عام بعد المعاملة الحرارية.

إن إضافة (Fe) و (Si) بنسبة (3wt%) و (4%) على التوالي تعطي أعلى قيم لمقاومة ألبلى ألانزلاقي، إذ بلغت نسبة التحسن (165%) و (126%).

و قد لوحظ أن السبيكة (Cu-Al-Ni-Mn-Fe-Si) تمتلك قيم صلادة عالية و إنخفاض في معدل التآكل في ماء البحر، و مقاومة عالية للبلى و الإجهاد الانضغاطي نسبة إلى السبيكة الأساس، مما يعزز من خواص (Cu – 9.5 Al) المستعملة في الصناعات البحرية.