بررسی مکانیزم شکل گیری ساختار نانو و خواص مغناطیسی آلیاژ نانوکریستالین fe45co45ni10 تولید شده به روش آلیاژسازی مکانیکی

در این تحقیق، آلیاژ نانوساختار fe45co45ni10 به روش آلیاژسازی مکانیکی در زمان های مختلف آسیاکاری تولید شد. مورفولوژی ذرات پودر، خواص میکروساختاری و خواص مغناطیسی نمونه ها به ترتیب توسط دستگاه های میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش پرتو ایکس و مغناطیس سنج ارتعاشی بررسی شدند. محلول جامد با ساختار مکعبی مرکز پر و ترتیب آلیاژ شدن کبالت? نیکل? آهن، با اندازه متوسط دانه 15 نانومتر، بعد از 10 ساعت آسیاکاری بدست آمد و با افزایش زمان آسیا اندازه دانه کاهش یافت. کمترین میزان اندازه دانه (nm10 ~) بعد از 35 ساعت آسیا حاصل شد. نشان داده شد که از میان پارامترهای متالورژیکی، سرعت آلیاژ شدن با غلظت اولیه عناصر و دماهای ذوب آنها هم خوانی بیشتری دارد. مکانیزم شکل گیری ساختار نانو در سیستم آلیاژی مذکور، در دو مقیاس میکروسکوپی و ماکروسکوپی بررسی شد. نتایج نشان داد هنگامیکه یکی از فرآیند های شکست یا جوش سرد در مقیاس ماکروسکوپی غالب بر دیگری بود، در مقیاس میکروسکوپی افزایش دانسیته نابجایی ها و شکل گیری مرز دانه هایی با زاویه کم روی داد (از صفر تا 2 ساعت آسیا). با حصول حالت پایداری بین جوش سرد و شکست (از 2 تا 35 ساعت آسیاکاری)، مرز دانه های اصلی تشکیل شدند. همچنین ساختار لایه ای بعد از 10 ساعت آسیاکاری شکل گرفت. با اعمال تغییر فرم پلاستیک بیشتر، فواصل بین لایه ها کاهش یافت و لایه ها حلقوی شدند. کمترین مقدار پارامتر شبکه (nm 28512/0 ~) بعد از 20 ساعت آسیاکاری بدست آمد. مغناطش اشباع نیز بعد از 20 ساعت آسیاکاری به علت تکمیل فرآیند آلیاژسازی از 85 تا 185 am2/kg افزایش یافت. نیروی مغناطیس زدا بعد از 2 ساعت آسیاکاری به دلیل اثر دانه های ریز (مدل ناهمسانگردی تصادفی) از 67 تا oe 32، کاهش یافت.