شماره ركورد
11651
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
11651
پديد آورنده
مصطفي ميرجليلي
عنوان
مكانيزم و سينتيك تشكيل تركيب بينفلزي TiAl3 در زوج نفوذي آلومينيم - تيتانيم
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي
سال تحصيل
بهمن 1391
تاريخ دفاع
بهمن 1391
استاد راهنما
دكتر منصور سلطانيه
چكيده
چكيده
در اين پژوهش، به منظور مطالعه و بررسي مكانيزم و سينتيك تشكيل تركيب TiAl3، زوجهاي نفوذي آلومينيم و تيتانيم تهيه و در دماهاي 550 تا °C 700 براي مدت زمانهاي حداكثر تا 4 روز آنيل شد. نمونههاي ديگري نيز با غوطهور كردن ورق تيتانيم در مذاب آلومينيم با دماي 750 تا °C 950 آماده و مورد مطالعه قرار گرفت. بررسيهاي انجام گرفته بر روي مقطع نمونهها نشان داد كه تركيب TiAl3 تنها تركيب بينفلزي قابل مشاهده در فصل مشترك آلومينيم و تيتانيم ميباشد؛ كه دلايل ترموديناميكي و سينتيكي اين پديده مورد بحث و بررسي قرار گرفت. بررسيهاي EPMA و نتايج آشكارسازي مرزهاي دانهي TiAl3 در كنار آزمايشهاي ماركرگذاري نشان داد كه فرآيند تشكيل و رشد لايهي تركيبي به طور غالب تحت كنترل نفوذ مرز دانهاي آلومينيم از عرض لايهي تركيبي ميباشد. اين پديده به همراه انحلال مرز دانهاي TiAl3 در مجاورت فصل مشترك آلومينيم سبب پيدايش يك فصل مشترك ناصاف و كنگرهاي شده است. بررسيهاي EBSD نشان داد كه در زمانهاي طولاني آنيل، افزايش ضخامت لايهي تركيبي از طريق رشد ستوني دانههاي كريستالي TiAl3 دنبال ميشود؛ رشدي كه عمدتاً در جهات مرجح [100]، [010] و [110] صورت ميگيرد، به گونهاي كه گستردگي مرزهاي دانه منطبق بر صفحات (001) باشد. همچنين، مدل سينتيكي جديدي جهت پيشبيني رفتار رشد لايهي TiAl3 ارائه شد كه ميتواند رفتار رشد غير معمول لايهي تركيبي با دما و زمان را توضيح دهد. بنا بر اين مدل، الگوي رشد لايه با زمان كه در حالت معمول سهميگون ميباشد، تحت تأثير رشد همزمان اندازهي دانههاي كريستالي تغيير نموده و توان زماني آن از 5/0 به مقدار 25/0 كاهش مييابد. در نهايت، ضريب بيننفوذي اتمهاي آلومينيم و تيتانيم در لايهي تركيبي محاسبه شد كه مقادير و انرژي فعالسازي آن به ترتيب برابر با m2 s-1 11-10×0/6 و kJ mol-1 7/20 به دست آمد.