26421

بررسي تاثير سرعت سرد كردن در فرآيند انجماد سريع بر خواص و ريزساختار آلياژ پايه Al-Cu

ارشد

مواد و متالورژي

1400

1400/12/21

سعيد قدرت نما شبستري - مريم صالحي

مواد و متالورژي

هد ا پژوهش ااب ر رااي و توس عه لياژي جديد و س بذ بر پايه لومينيم- م بوده ده داراي پايداري ارارتي و دارايي ياد جه داربرد در او ه مواد پيش رآت ه باش د. يكي ا روشهاي دابردي براي دس تيابي به چنين لياژي اس تفاده ا آر يند انجماد س ريع ميباش د. به دليك س رع س رد ش دن ياد در اين آر يند س اختارهايي با خواص مكانيكي بيش تر ايجاد ميش وند. يكي ا راههاي دس تيابي به س رع ياد انجماد روش مذابريسي اس . در اين پژوهش ا روش مذابريسي براي توليد نوارهايي با ساختار مور ي آر يند انجماد س ريع اس تفاده ش ده اس . لياژ انتخاب ش ده بايد با قوانين اينوعه قابلي تش كيك س اختار مور GFA ب يادي داش ته باش د. پايداري ارارتي خواص مكانيكي رآتار تبلور و تش كيك آا ها با اس تفاده ا ناليز ارارتي DSC ميكروس ختي ميكروس كو FESEM و پراش اش عه X انجام ش ده اس . براي تهيه نمونه اجيم ا نوارهاي مذ ابريس ي ش ده ا روش پر گرم HP ب و بررس ي س اختاري و آا ي نمونه اجيم ا ميكروس كو نوري OM ب الكتروني روبش ي نش ر ميداني FESEM ب و ناليز XRD اس تفاده ش ده اس . براي مطالعه س ينتيذ تبلور ا چهار روش Kissinger Ozawa Augis-Bennett و Moynihan اس تفاده ش ده اس . انرژي آعالس ا ي براي مراله اوت تبلور با اس تفاده ا روشهاي كدر ش ده در محدوده 1-KJmol -173178 به دس مده اس . مقدار ميانگين توان ورامي Avrami index ب 1 / 2 به دس مده اس ده نش ان دهنده مكانيزم تبلور به ص ورن رش د دنترت ش ده نفوكي همراه با س رع داهش ي جوانه ني اس . كران α-Al و ترديب ان بينآلزي در مين ه مور ب ه ترتي ب در مرال ه اوت تبلور K 623 ب و مرال ه دوم تبلور K 723 ب تو يع ش ده اس . بيش ترين س ختي ويكر به دس مده Hv 310 بوده ده مربوط به نوارهاي مور نيك ش ده در دماي K 623 مراله اوت تبلورب اس . عل س ختي ياد مراله اوت تبلور تو يع نانوكران α-Al در مينه مور اس . س اختار نمونه اجيم ده ا پر گرم به دس مده نش اندهنده س اختار بس يار ريز با تو يع يكنواخ ترديبان بينآلزي اس . سختي نمونه اجيم Hv 317 به دس مده اس . نتايج ناليز اشعه X نشان داده اس ده هم كران Al-α و هم ترديبان بينآلزي در نمونه اجيم تشكيك شده اس .

1401/01/25

Investigation of the Effect of Cooling Rate of Rapid Solidification Process on the Properties and Microstructure of Al-Cu Base Alloy

3/12/2023 12:00:00 AM

The purpose of this study is to design and develop a new and light alloy based on aluminum-copper that has high thermal stability and efficiency for use in advanced materials. One practical method for obtaining such an alloy is to use a rapid solidification process. Due to the high cooling rate in this process, structures with more mechanical properties are created. One of the ways to achieve high cooling speed is the melt spinning method. In this research, the melt spinning method has been used to produce ribbons with amorphous structure during the rapid solidification process. The selected alloy must be highly glass forming ability (GFA) according to Inoue rules. Thermal stability, mechanical properties, crystallization behavior and phase formation were performed using DSC thermal analysis, microhardness, FESEM microscope and X-ray diffraction. To prepare a bulk sample from the amorphous ribbons by hot press (HP) method and structural and phase analysis of the bulk sample using OM, FESEM and XRD analysis microscopes. Four methods of Kissinger, Ozawa, Augis-Bennett and Moynihan have been used to study the crystallization kinetics. Activation energy for the first stage of crystallization was obtained using the methods mentioned 173-178 KJmol-1. The mean Avrami index value is 2.1, which indicates the mechanism of crystallization in the form of controlled diffusion growth with decreasing nucleation rate. α-Al particles and intermetallic compounds in the amorphous matrix are distributed in the first stage of crystallization (623 K) and the second stage of crystallization (723 K), respectively. The highest Vickers hardness obtained was 310 Hv, which is related to the amorphous ribbons annealed at 623 K (first stage of crystallization). The reason for the high hardness of the first stage of crystallization is the distribution of α-Al nanoparticles in the amorphous matrix. The bulk sample structure obtained from the hot press indicates micron-sized particles. The hardness of the bulk sample 317 Hv is obtained. The results of X-ray analysis showed that both α-Al particles and intermetallic compounds were formed in the bulk sample.

آلياژ آلومينيوم-مس , انجماد سريع , شيشه فلزات , مذاب ريسي , پايداري حرارتي , تبلور از فاز آمورف

Aluminum-Copper alloy , rapid solidification , metallic glass , melt spinning , thermal stability , amorphous devetrification

Milad Dadashi

Saeed S.G Shabestari - Maryam Salehi