10384

10384

تشكيل تركيبات بين فلزي در ور قهاي چند لايه آلومينيم -تيتانيم تهيه شده به وسيله جوشكاري انفجاري

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - شناسايي

1391

1391

سلطانيه

عادلي

چكيده به طور كلي موادي كه خواص خود را در دماي بالا حفظ م يكنند، بسيار مورد توجه هستند. تركيبات بين فلزي مانند TiAl3 و Ni3Al از آنجايي كه در دم اهاي بالا نه تنها چقرمگي خود را از دست نم يدهند، بلكه مقداري چقرمگي آن افزايش پيدا م يكند از اين رو در صنايع فراواني مورد استفاده قرار م يگيرند. مشكل تركيبات بين فلزي در اين است كه اين تركيبات در دماي محيط تردي بالايي دارند. براي رفع اين مشكل تركيبات بين فلزي، اين مواد را به صورت كامپوزيتي مورد استفاده قرار م يدهند. يك نوع از كامپوزي تهاي مورد استفاده، كامپوزي تهاي لاي هاي است. اين كامپوزي تها به دليل دارا بودن همزمان مادۀ ترد )به عنوان مثال تركيب بين فلزي( و يك مادۀ چقرمه، داراي خواص بسيار خوبي هستند. در اين تحقيق چند لاي ههاي تيتانيم و آلومينيم با استفاده از جوشكاري انفجاري در كنار هم قرار گرفتند. بعد از انجام جوشكاري انفجاري، فصل مشترك بين آلومينيم و تيتانيم از لحاظ تشكيل تركيب بين فلزي بررسي شد. فصل مشترك با استفاده از ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، آناليز EDS و ميكروسختي سنجي بررسي شد. بررس يهاي انجام شده نشان دادند كه تركيب بين فلزي در فصل مشترك تشكيل شده است. نوع فصل مشترك تشكيل شده بين آلومينيم و تيتانيم كاملا صاف بود. پس از بررسي نمونۀ اوليه، عمليات حرارتي چند لاي ههاي آلومينيم -066 ، تيتانيم در دم اهاي 036 و 076 درجۀ سانتي گراد تا 206 ساعت انجام شد. پس از هر مرحله عمليات حرارتي ضخامت تركيب بين فلزي تشكيل شده اندازه گيري شد. مشاهده شد كه در هر دما دو مكانيزم متفاوت ز حاكم بر رشد لايۀ بين فلزي بود؛ مكانيزم كنترل شونده توسط واكنش و مكانيزم كنترل شونده با نفوذ. از روي تغييرات ضخامت لايۀ بين فلزي بر حسب زمان، معادلۀ سرعت براي هر دما و هر مكانيزم بدست آمد. در نهايت با استفاده از ثابت سرعت بدست آمده براي هر مكانيزم و در هر دما و رسم تغييرات آن بر حسب معكوس دما، انرژي فعال سازي محاسبه شد. انرژي فعال سازي براي قسمت كنترل شونده با واكنش برابر kJ 232/1 و براي قسمت كنترل شونده با نفوذ برابر kJ 17/4 بود.