بررسی تاثیر فاز ثانویه بر سنتز و خواص مکانیکی ترکیب بین فلزی نانوساختار ti5si3

thesis
abstract

ترکیب بین فلزی ti5si3 به دلیل نقطه ذوب بسیار بالا، دانسیته نسبتا پایین، مقاومت خزشی عالی و مقاومت به اکسیداسیون مطلوب در دمای کمتر از 1000 درجه سانتیگراد یکی از جالب توجه ترین ترکیبات بین فلزی سیلیسایدی است. در سالهای اخیر تلاش های فراوانی جهت برطرف نمودن تردی این ترکیب بین فلزی صورت گرفته است که از آن جمله می توان به افزودن عنصر آلیاژی در ساختار، کاهش اندازه دانه ها و توزیع ذرات فاز ثانویه به درون زمینه و تولید کامپوزیت اشاره نمود. در این پژوهش هدف کاهش اندازه دانه و تولید درجای ذرات فاز ثانویه نانومتری در زمینه با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی جهت افزایش چقرمگی شکست ترکیب بین فلزی ti5si3 می باشد. بدین منظور در ابتدا ترکیب بین فلزی ti5si3 از مخلوط پودری ti62.5si37.5 سنتز گردید و تاثیر عنصر نیوبیوم بر مکانیزم تشکیل و پایداری حرارتی آن بررسی گردید. همچنین جهت پیش بینی اولین فاز شکل گرفته حین آلیاژسازی مکانیکی از مدل ترمودینامیکی مدیما استفاده گردید. در ادامه نانوکامپوزیت های ti5si3-al2o3 با درصدهای مختلف فاز ثانویه از طریق آسیاب کاری مخلوط پودری tio2-al-si-ti سنتز شده، مکانیزم تشکیل آنها و تاثیر عنصر رقیق کننده بر مکانیزم تشکیل مورد بررسی قرار گرفت. پس از آن ترکیب بین فلزی نانوساختار ti5si3 و نانوکامپوزیت ti5si3-al2o3 حاوی 15 و 25 درصد فاز ثانویه بوسیله فرآیند پرس سرد و زینتر در 1400 درجه سانتیگراد به مدت 90 دقیقه به قطعات متراکمی تبدیل گردید. تغییرات فازی و مطالعات ریزساختاری بوسیله آزمون های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) به همراه طیف سنج توزیع انرژی پرتو ایکس (eds) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) انجام گرفت. خواص مکانیکی از جمله سختی، مدول الاستیک و چقرمگی شکست نمونه های زینتر شده نیز توسط ماکروسختی سنجی و نانوسختی سنجی تعیین گشت. مدل ترمودینامیکی مدیما پیش بینی کرد که ترکیب بین فلزی اولین فازی است که در حین آلیاژسازی مکانیکی تیتانیوم و سیلیسیوم شکل می گیرد. نتایج آلیاژسازی مکانیکی نشان داد که تشکیل ترکیب بین فلزی ti5si3 و نانوکامپوزیت های ti5si3-al2o3 با درصدهای مختلف فاز ثانویه حین آسیاب کاری به صورت تدریجی روی داده است. ترکیب بین فلزی ti5si3 و نانوکامپوزیت حاوی 50 درصد وزنی فاز ثانویه al2o3 پس از 45 ساعت آسیاب کاری به ترتیب دارای اندازه دانه ای معادل 15 و 13 نانومتر می باشند. تولید درجای فاز ثانویه آلومینا توسط واکنش احیای دی اکسید تیتانیوم توسط آلومینیوم سبب توزیع ذرات آلومینای نانومتری در زمینه گردید. پس از زینتر سختی ترکیب نانوساختار ti5si3 و نانوکامپوزیت حاوی 15 درصد وزنی آلومینا به ترتیب معادل 950 و 1100 ویکرز تعیین گردید. چقرمگی شکست این دو ترکیب، به ترتیب معادل 4 و 5/5 (mpa.m1/2) محاسبه گردید. مدول یانگ این دو ترکیب نیز توسط آزمون نانوسختی سنجی معادل 187و 238 گیگاپاسکال به دست آمد. همچنین اصلی ترین مکانیزم افزایش چقرمگی شکست در نانوکامپوزیت حاوی 15 درصد وزنی آلومینا نسبت به ترکیب نانوساختار ti5si3 ، دو پدیده انحراف ترک و پل زدن ترک به دلیل حضور نانوذرات آلومینای تولیدی به روش درجای حاصل از آسیاب کاری تشخیص داده شد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

سنتز ترکیب بین فلزی نانوساختار Al3Zr و مطالعه تاثیر افزودن آن بر خواص مکانیکی کامپوزیت زمینه آلومینیم

در این پژوهش، سنتز ترکیب بین­فلزی Al3Zr از مخلوط پودرهای آلومینیم و زیرکونیم و مطالعه تاثیر افزودن آن بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت زمینه آلومینیمی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا جهت سنتز ترکیب یاد شده پودرهای خام اولیه با نسبت استوکیومتری مشخص در کوره­ای در دمای °C 700 در اتمسفر آرگون قرار گرفتند. سپس ترکیب بالا که دارای ساختاری متراکم بود به ذرات پودر تبدیل شد. بمنظور بررسی فازی و ریخت شناسی ذرات...

full text

سنتز ترکیب بین فلزی نانوساختار al۳zr و مطالعه تاثیر افزودن آن بر خواص مکانیکی کامپوزیت زمینه آلومینیم

در این پژوهش، سنتز ترکیب بین­فلزی al3zr از مخلوط پودرهای آلومینیم و زیرکونیم و مطالعه تاثیر افزودن آن بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت زمینه آلومینیمی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا جهت سنتز ترکیب یاد شده پودرهای خام اولیه با نسبت استوکیومتری مشخص در کوره­ای در دمای °c 700 در اتمسفر آرگون قرار گرفتند. سپس ترکیب بالا که دارای ساختاری متراکم بود به ذرات پودر تبدیل شد. بمنظور بررسی فازی و ریخت شناسی ذرات...

full text

سنتز ترکیب بین فلزی نانوساختار al3zr و مطالعه تاثیر افزودن آن بر خواص مکانیکی کامپوزیت زمینه آلومینیم

در این پژوهش، سنتز ترکیب بین­فلزی al3zr از مخلوط پودرهای آلومینیم و زیرکونیم و مطالعه تاثیر افزودن آن بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت زمینه آلومینیمی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا جهت سنتز ترکیب یاد شده پودرهای خام اولیه با نسبت استوکیومتری مشخص در کوره­ای در دمای °c 700 در اتمسفر آرگون قرار گرفتند. سپس ترکیب بالا که دارای ساختاری متراکم بود به ذرات پودر تبدیل شد. بمنظور بررسی فازی و ریخت شناسی ذرات...

full text

سنتز ترکیب بین فلزی نانوساختار Zr3Co با خاصیت جذب بالا به روش آلیاژسازی مکانیکی

ترکیب جاذب بین فلزی نانو ساختار Zr3Co به صورت پودر، به دلیل داشتن سطح ویژه بالا، نسبت به جاذب های پوششی و بالک دارای ظرفیت بالای جذب گازهای فعال بخصوص گاز هیدروژن می باشد. در این تحقیق ترکیب بین فلزی نانوساختار Zr3Co به روش آلیاژسازی مکانیکی از پودر عناصر اولیه تولید گردید. در فرآیند تولید، نسبت گلوله به پودر 1:15 و سرعت چرخش کاپ آسیاب سیاره­ای rpm300 در نظر گرفته شد. پس از 16 ساعت آسیاکاری، پو...

full text

سنتز ترکیب بین فلزی نانوساختار zr3co با خاصیت جذب بالا به روش آلیاژسازی مکانیکی

ترکیب جاذب بین فلزی نانو ساختار zr3co به صورت پودر، به دلیل داشتن سطح ویژه بالا، نسبت به جاذب های پوششی و بالک دارای ظرفیت بالای جذب گازهای فعال بخصوص گاز هیدروژن می باشد. در این تحقیق ترکیب بین فلزی نانوساختار zr3co به روش آلیاژسازی مکانیکی از پودر عناصر اولیه تولید گردید. در فرآیند تولید، نسبت گلوله به پودر 1:15 و سرعت چرخش کاپ آسیاب سیاره­ای rpm300 در نظر گرفته شد. پس از 16 ساعت آسیاکاری، پو...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023