بخشی از مقاله
چکیده
تنگستن از عناصری است که هم در حالت جامد و هم در حالت مایع ، انحلالی در مس ندارد. بنابراین آلیاژسازی مکانیکی روشی مناسب برای تولید آلیاژهای مس- تنگستن می باشد. در تحقیق حاضر آلیاژسازی مکانیکی مس- تنگستن بررسی شده است.
مخلوط پودرهای مس و تنگستن با نسبت 3 درصد وزنی تنگستن در یک آسیاب گلوله سیاره ای در زمان های 4، 12 ،48 و96 ساعت آسیاب شدند. پودرهای حاصل از آسیاکاری توسط دستگاه پراش اشعه ایکس - XRD - و میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM - آنالیز شدند. اندازه کریستال ها و کرنش داخلی نیز بر اساس الگوی پراش اشعه ایکس و با معادله ویلیامسون- هال محاسبه شدند.
نتایج حاکی از کاهش اندازه ی کریستال های مس تا کمتر از 20 نانومتر بود. مورفولوژی ذرات پودر های آسیا شده به صورت ورقه ای بوده است. الگوی پراش اشعه ی ایکس حاکی از انحلال تنگستن در زمینه مسی با افزایش زمان آسیاکاری است.
مقدمه
موادی که در صنایع الکتریکی به کار می روند، در برخی موارد بایستی استحکام مکانیکی و رسانایی الکتریکی- حرارتی بالایی داشته باشند - پالما و همکاران1، 2005 و شای و همکاران2، . - 2001 از کاربرد های این مواد می توان به سوئیچ های با عملکرد بالا، الکترودهای جوشکاری سلول های خورشیدی پر بازده - مارتینز، آگیولار، مارین، اردنز، کاسترو4، - 2007مبدل حرارتی، هدف های نوترونی منبع چرخان و دهانه ی راکت اشاره کرد
برای چنین کاربرد هایی فلز مس بسیار مناسب می باشد ولی برای رفع این نیاز ها لازم است که مشکل استحکام مکانیکی پایین آن رفع شود. بدین منظور استحکام دهی مس با عناصر آلیاژی و با روش های رسوب سختی و پراکنده سختی انجام می گیرد
آلیاژهای حاصل از سیستم فلزی با حد حلالیت پایین با یکی از دو روش انجماد سریع و آلیاژسازی مکانیکی قابل تهیه هستند. مزیت آلیاژسازی مکانیکی نسبت به انجماد سریع این است که در اثر برخورد پر انرژی گلوله - پودر حین آسیاکاری می توان آلیاژهایی با ترکیب وریزساختار همگن تری تولید کرد و به مقادیر بالاتری از عناصر آلیاژی در محلول جامد دست یافت
از طرفی سهولت کار انجام عملیات آلیاژسازی در حالت جامد و امکان ساخت انواع مختلف مواد با این روش، باعث گسترش روز به روز آلیاژسازی مکانیکی شده است - سوریانا7، . - 2004 مس و تنگستن به دلیل گرمای مخلوط شدن خیلی بالا هم در حالت جامد و هم در حالت مایع کاملا نامحلول اند - - 35/5Kj/mol - راگو، ساندارسان، راماکریشنان، راماموهان8، . - 2001 در این تحقیق اثر زمان آلیاژسازی مکانیکی بر روی تغییر فرم غیر تعادلی در سیستم Cu-W را بررسی شده است. از این رو در تحقیق حاضر آلیاژ-Cu Wبه روش آلیاژسازی مکانیکی تولید شده و روند تغییر مورفولوژی ، اندازه کریستالی، کرنش داخلی و پارامتر شبکه پودرها مورد بررسی قرار گرفت.
روش پژوهش
پودر مس الکترولیتی با خلوص 99/9 درصد وزنی و پودر تنگستن با خلوص 99/7 درصد وزنی به عنوان مواد اولیه استفاده شدند. آلیاژسازی در یک آسیاب گلوله سیاره ای با محفظه هایی از جنس فولاد زنگ نزن 250 میلی لیتری انجام گرفت. محفظه ها با 15 گرم مخلوط پودر و گلوله های فولادی شارژ شدند. استفاده از گلوله هایی با اندازه های متفاوت موجب تصادفی کردن حرکت گلوله ها در درون محفظه وایجاد برخوردهای یکنواخت می شود بدین منظور از گلوله های فولاد زنگ نزن با قطرهای 1و2 سانتی متر استفاده شد. برای جلوگیری از افزایش دما و رخدادهایی نظیر تبلورمجدد و بازیابی در حین آسیاکاری از بازه های کوتاه مدت آسیاب و توقف به صورت هر 30 دقیقه آسیاکاری 15 دقیقه توقف استفاده شد.
