تأثیر عنصر نیکل بر روی میکرو ساختار آلیاژ پایه آهن Fe65B15Si10Ti5Al5 تهیه‌ شده به روش آلیاژسازی مکانیکی

محورهای موضوعی : تحقیقات در علوم مهندسی سطح و نانو مواد

علی عبیداوی ¹ , مهدی بروجردنیا ² , عبداله طیبی ³ , مجید رحیمی ⁴

1 - گروه مهندسی مواد، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.|گروه مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
2 - مرکز تحقیقات مهندسی سطح پیشرفته و نانو مواد، گروه مهندسی مواد، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.
3 - گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء بهبهان، ایران.
4 - مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، اصفهان، ایران.

تاریخ دریافت : 1400/10/12 تاریخ پذیرش : 1401/01/25 تاریخ انتشار : 1401/03/01

کلید واژه: آلیاژسازی مکانیکی, میکروساختار, نیکل, آلیاژ پایه آهن, Fe65B15Si10Ti5Al5,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، آلیاژ پایه آهن با ترکیب Fe65B15Si10Ti5Al5 به روش آلیاژسازی مکانیکی تهیه گردید و تأثیر میزان نیکل بر روی میکرو ساختار آن با 200 ساعت آسیاب کاری مورد‌ بررسی قرار گرفت. در این مطالعه از دستگاه‌های پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیز گر ترکیب شیمیایی بهره گرفته شد. افزودن نیکل در سیستم آلیاژی Fe65Ti5Al5B15Si10و افزایش درصد آن سبب کاهش شدت همه قله‌ها، پهن شدن آن‌ها و همچنین جابجای قله‌ها به سمت زوایای کمتر شد. این موضوع حاکی از کاهش اندازه بلورک‌های فاز آهن-آلفا و افزایش کرنش شبکه در اثر افزایش نیکل است. همچنین افزایش نیکل باعث کاهش اندازه ذرات در اثر آسیاب کاری در ساعت‌های یکسان آلیاژسازی شد.

منابع و مأخذ:

[1]   W. H. Duff, L. V. Zhigilei, editors. Computational study of cooling rates and recrystallization kinetics in short pulse laser quenching of metal targets. Journal of Physics: Conference Series; 2007: IOP Publishing.

[2]   H. E. Khalifa. University of California, San Diego; 2009.

[3]   J. Z. Jiang, editor Phase transformations in metallic glasses. Materials Science Forum; 2004: Trans Tech Publications Ltd., Zurich-Uetikon, Switzerland.

[4]   A. Basu, A. Samant, S. Harimkar, J. D. Majumdar, I. Manna, N. B. Dahotre  Laser surface coating of Fe–Cr–Mo–Y–B–C bulk metallic glass composition on AISI 4140 steel Surface Coatings Technology. 202 (2008) 2623.

[5]   J. Yao, C. Hostert, D. Music, A. Frisk, M. Björck, J. Schneider   Synthesis and mechanical properties of Fe–Nb–B thin-film metallic glasses  Scripta Materialia. 67 (2012) 181.

[6]   M. Bilek, D. McKenzie  A comprehensive model of stress generation and relief processes in thin films deposited with energetic ions  Surface Coatings Technology. 200 (2006) 4345.

[7]   M. Tokita  Mechanism of spark plasma sintering  Proc. of the Inter. Sympo. on Microwave, Plasma Thermochemical Processing of Advanced Materials.  (1997) 69.

[8]   A. Inoue, J. S. Gook  Multicomponent Fe-based glassy alloys with wide supercooled liquid region before crystallization  Materials Transactions, JIM. 36 (1995) 1282.

[9]   L. J. M. S. Schultz  Formation of amorphous metals by mechanical alloying  Materials Science Engineering. 97 (1988) 15.

[10] K. Rajeswari, U. Hareesh, R. Subasri, D. Chakravarty, R. Johnson  Comparative evaluation of spark plasma (SPS), microwave (MWS), two stage sintering (TSS) and conventional sintering (CRH) on the densification and micro structural evolution of fully stabilized zirconia ceramics  Science of Sintering. 42 (2010) 259.

[11] S. Sharma, C. Suryanarayana  Mechanical crystallization of Fe-based amorphous alloys  Journal of Applied Physics. 102 (2007) 083544.

[12] H.-l. Wang, T.-x. Gao, J.-z. Niu, P.-j. Shi, J. Xu, Y. J. I. J. o. M. Wang, Metallurgy,  Microstructure, thermal properties, and corrosion behaviors of FeSiBAlNi alloy fabricated by mechanical alloying and spark plasma sintering  International Journal of Minerals, Metallurgy, Materials. 23 (2016) 77.

[13] M. Boroujerdnia, A. Obeydavi, M. J. P. M. Sabzi  Synthesis and characterisation of a novel Fe-based nanocomposite by mechanical alloying and spark plasma sintering. 64 (2021) 283.

[14] A. Stokes, A. J. P. o. t. P. S. Wilson  The diffraction of X rays by distorted crystal aggregates-I. 56 (1944) 174.