مساهمة في دراسة الخواص الفيزيائية والميكانيكية لسبائك ثنائية (نحاس ــــ ألمنيوم)

Abstract

لغرض تحديد العوامل المؤدية الى رفع المسامية وانعكاساتها على الخواص الميكانكية بالخصوص الصلادة، تم استخدام تقنية ضغط المساحيق لتحضير عينات من سبائك الألمنيوم والنحاس بتركيزات 0، 5، 11، 14 و18٪ Al باستخدام ضغط 12.5ميغاباسكال. تمت معالجة العينات في الفراغ 3.5×10-3ميلي بار عند 700, 800 ,900 و1000°م. أظهرت مخططات حيود الأشعة السينية ظهور الطور  في العينات 5٪ وهيمنته في العينات Al11٪. أظهرت المخططات كذلك بداية تشكل الطور  في هذه العينات ويستمر في النمو على حساب الطور α مع زيادة تركيز الألومنيوم من 11٪ إلى 14٪ وبأعلى نسبة للعينات Al18 ٪. أما بالنسبة لمتوسط قطر الحبيبات فإنه يزداد كلما زاد تركيز الألومنيوم ;بينت نتائج قياس الصلادة أنها تزداد إلى عشـــــــــــرة أضعاف من 69.8 إلى 698.8 صلادة فيكرز بفعل درجة حرارة التلبيد كما تزداد بزيادة تركيز الألمنيوم .سجلت أعلى قيم للصلادة في العينات ذات الطور فكانت العينة الأعلى صلادة هي العينة 18% المعالجة عند 1000°م التي أبدت صلادة قدرها 698.8 صلادة فيكرز، والعينة14% المعالجة عند 1000°م أبدت صلادة قدرها 615.2 صلادة فيكرز, ووجدنا انه في المجال الطوري الواحد تزداد الصلادة بتناقص حجم الحبيبات

Dans le but de déterminer les facteurs conduisant à l’augmentation de la porosité et ces réflexions sur les propriétés mécaniques notamment la dureté ; on a utilisé la technique de pression des poudres pour préparer des échantillons d'alliages cuivre-aluminium avec les concentrations de 0, 5, 11, 14 et 18% Al, en utilisant une pression de 12,5 MPa. Les échantillons ont été traités sous vide de 5.10-3 mbar à 700, 800, 900 et 1000°C. Les diagrammes de diffraction des rayons X ont montré l'apparition de la phase α dans les échantillons de 5% et sa prédominance dans les échantillons de 11%. Les diagrammes ont aussi montré le début de la germination de la phase  dans ces derniers et continue de se croitre et remplace la phase α avec l’augmentation de la concentration d'aluminium de 11% à 14% et d’une façon plus élevée pour les échantillons de 18% Al. Les mesures montrent L’augmentation de la taille moyenne des grains avec l’augmentation de la concentration en aluminium. Les résultats de mesure de la dureté ont montré qu'elle décuple de 69,8 à 698,8 kg/cm2 en raison de la température de frittage, et qu'elle augmente avec l'augmentation de la concentration en aluminium. Les valeurs importantes de la dureté ont été enregistrées sur les échantillons avec la phase  ; la plus élevée, 698,8 kg/cm2, a été trouvée pour l'échantillon de 18% Al traité à 1000°C. Cependant l’échantillon de 14% traité à 1000°C a montré une valeur de 615,2 kg/cm2 ; Nous avons constaté que dans un domaine de phase unique, la dureté augmente avec la diminution de la taille des grains.

In order to determine the factors leading to the increase of the porosity and these reflections on the mechanical properties in particular the hardness; we used the powder pressure technique to prepare samples of copper-aluminum alloys with the concentrations of 0, 5, 11, 14 and 18% Al, using a pressure of 12.5 MPa. The samples were treated under vacuum of 5.10-3 mbar at 700, 800, 900 and 1000°C. X-ray diffraction patterns showed the appearance of the α phase in the 5% samples and its predominance in the 11% samples. The diagrams also showed the beginning of the germination of the  phase in these late samples and continues to grow and replaces the α phase with the increase in the concentration of aluminum from 11% to 14% and with higher rate for 18% Al samples. Measurements show the increase in average grain size with increasing aluminum concentration. The hardness measurement results showed that it increases tenfold from 69.8 to 698.8 kg/cm2 due to the sintering temperature, and increases with increasing aluminum concentration. Significant hardness values were recorded on samples with  phase; the highest, 698.8 kg/cm2, was found for the 18% Al samples treated at 1000°C. However, the 14% sample treated at 1000°C showed a value of 615.2 kg/cm2; We found that in a single-phase domain, hardness increases with decreasing of grain size.