بخشی از مقاله
چکیده
آلومینایدهاي آهن از جمله مواد مهندسی با کاربردهاي متفاوت در صنایع خودروسازي، هوافضا ، المنتهاي حرارتی، فیلترهاي گازي دما بالا و موارد دیگر میباشد. هدف از اجراي این پروژه بهینه یابی عوامل مؤثر بر سنتز ترکیبات اینترمتالیک ئAسکً به روش جحدح 2کصههطصطy AئئهططغهلاطکقضحدحAق بود. ابتدا پودر هاي فلزي آهن و آلومینیم با نسبت استوکیومتري توزین و توسط آسیاب سیاره اي در زمانهاي 4 تا 10 ساعت مخلوط و آسیاب شدند. در ادامه این پودرها توسط پرس تک محور به شکل قرص فشرده شده و در کوره تیوبی اتمسفر کنترل در دماي هپ850 تحت اتمسفر آرگن به روش حدح سنتز شد. در نهایت نمونه ها به کمک تکنیک هاي خلگ و قغح مورد ارزیابی قرا گرفتند. نتایج حاصل از این آنالیزها نشانگر سنتز موفق فازهاي ئAکً و ئAصکً با ردیابی کمترین حضور ناخالصی ها در زمان 8 ساعت آسیاب، با مرفولوژي یکنواخت و اندازه بلورکهاي حدود 50 نانومتر بود.
واژگان کلیدي: آلومیناید هاي آهن، حدحAق ، حدح ، آسیاب سیاره اي،کوره تیوبی
.1 مقدمه
مطابق دیاگرام فاز تعادلی ئAسکً، آلومینایدهاي آهن متعددي در این سیستم وجود دارند، که در میان آنها ترکیبات ئAصکً و ئAکً خواص مناسبتري دارند .[1] این آلومینایدها بهدلیل تشکیل پوسته اکسیدي مقاوم صقلئA مقاومت اکسیداسیون مناسبی بروز می دهند و به علاوه مقاومت سولفیداسیون و مقاومت سایشی خوبی دارا می باشند2]و.[3 دانسیته این ترکیباتنسبتاً پایین - صعطَ؟ - 5/6 -6/7 تقریباًو 30 درصد کمتر از آلیاژهاي متداول دماي بالا مانند فولاد زنگ نزن می باشد، درنتیجه این آلیاژها نسبت استحکام به وزن قابل قبولی دارند .[1] بنابراین خواصی چون مقاومت به خوردگی بالا، قیمت پایین و دانسیته کم در کنار استحکام کششی مناسب گستردگی کاربرد این مواد را توجیه میکند.
از جمله کاربردهاي ترکیبات آلومیناید آهن عبارتست از: المنت حرارتی، دیسک - کلاج - ، فیلتر گازي دما بالا، قالب هاي شکل دهی سوپر پلاستیک، غلاف لوله، راهگاههاي تخلیه و مبدل هاي کاتالیستی در اتومبیل .[4]
از طرف دیگر اغلب قطعات تولیدي در این سیستم تاکنون با روشهاي متداول ذوب و ریخته گري ساخته شده است، ولیکن اخیرا تشکیل ترکیبات ئAسکً با استفاده از روش حدح و به تبع آن حدحAق مطرح شده که در واقع این فرآیند تلفیقی از فعالسازي مکانیکی پودر توسط آسیاب سیارهاي و تکنیک حدح میباشد. لذا مزیت حدح جهت ایجاد مواد متراکم را حفظ کرده و از طرف دیگر به کمک فعالسازي مکانیکی پودر قبل از مرحله حدح، باعث بهبود خواص مکانیکی و دستیابی به مواد نانومتري به واسطه کاهش دماي افروزش حدح میگردد. فرآیند حدحAق در واقع یک روش نسبتا جدید براي تولید مواد دما بالا از طریق واکنشهاي حالت جامد میباشد که این واکنشها اغلب با آزاد شدن مقدار زیادي گرما همراه هستند. در این فرآیند ابتدا پودرهاي مورد نظر با نسبت استوکیومتري معین به وسیله آسیاب سیارهاي فعالسازي شده و پس از پرس تحت فرآیند حدح قرار میگیرد. از این رو پارامترهاي موثر در این تکنیک به نوعی پارامترهاي تاثیرگذار در هر دو فرآیند فعالسازي مکانیکی و حدح خواهد بودب10-5م .
در این تحقیق سعی شده است شرایط بهینه فرآیند جهت سنتز ئAکً به روش حدحAق مورد بررسی قرارگیرد.
.2 مواد و روش تحقیق
مشخصات مواد مصرفی در این تحقیق در جدول - - 1 نشان داده شده است.
مخلوط پودرهاي کً و ئA پس از توزین استوکیومتري، درون کاپهاي فولادي ریخته شدند و تحت اتمسفر آرگون و نسبت گلوله به پودر 10 به 1 در آسیاب ماهوارهاي و با سرعت 250 دور در دقیقه آسیاب شدند. در زمانهاي 4، 6، 8 و 10 از کاپها نمونه برداري شد و توسط آنالیز خلگ مورد شناسایی فازي قرار گرفت. پس از پرس نمونهها و انجام عمیات حرارتی در کوره اتمسفر کنترل در دماي هپ 850 ، مجددا از نمونه آنالیز خلگ و قغحبه عمل آمد تا ضمن بررسی دستیابی به نانوساختارهاي کً/ئA ، ریزساختارهاي محصولات سنتز و شرایط سنتز در کوره اتمسفر کنترل بررسی شود.
نتایج و بحث
شکل1 الگوي پراش پرتو گ جخلگض پودر مخلوط مواداولیه قبل از آسیاب را در کنار الگوي پودر آسیاب شده به مدت 10 ساعت نشان می دهد. مطابق این شکل ترکیب فازي پودر آسیاب شده با پودر آسیاب نشده تفاوتی نکرده است به عبارت دیگر حین آسیاب مواد اولیه سنتز نشده و تنها شدت پیکها تغییر پیدا کرده است که ناشی از خردایش دانه ها و پهن شدگی پیکهاست.
