تاثیر انرژی فرایند آسیاب کاری بر مکانیزم تشکیل ترکیبات بین فلزی نانوساختار ni-ti-al و مشخصه یابی پوشش های پاشش پلاسمایی حاصل از آن

امروزه ترکیبات بین فلزی ni-ti-al به دلیل مقاومت به خوردگی و استحکام مناسب در دمای بالا به شدت مورد توجه محققین قرار گرفته اند. ویژگی های ترکیبات ni-ti-al منجر به گستردگی کاربرد آنها در صنایع مختلف شده است. آلیاژسازی مکانیکی با وجود برخی از محدودیت ها، به دلیل ساده بودن فرایند و هزینه تولید پایین، یکی از بهترین روش ها برای ساخت و تولید بسیاری از ترکیبات و آلیاژها از جمله ترکیبات بین فلزی می باشد. هدف از این پژوهش، نخست بررسی ترکیبات تشکیل شده در حین آلیاژسازی مکانیکی سیستم ni-ti-al است. بدین منظور مخلوط پودریni50ti25al25 مخلوط و تحت اتمسفر آرگون آسیاب کاری گردید. همچنین با توجه به این که، محصول نهایی و سرعت تشکیل آن طی آلیاژسازی مکانیکی بستگی شدیدی به انرژی آسیاب کاری دارد، در این پژوهش تأثیر پارامتر انرژی آسیاب کاری بر تشکیل ترکیبات نیز مورد بررسی قرار گرفت. از این رو آلیاژسازی در دو آسیاب گلوله ای سیاره ای و اتریتور صورت گرفت. تغییرات فازی و مطالعات ریزساختاری به وسیله آزمون های xrd، sem، dta و ریزسختی سنجی ارزیابی شد. نتایج بررسی ها نشان داد که آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودری ni50ti25al25 منجر به تشکیل ترکیب نانوساختار ni3(ti,al) با ساختار نامنظم l12 گردید. مشاهده شد که حین آلیاژسازی مکانیکی، با شکل گیری ساختار لایه ای و نفوذ اتم های تیتانیوم و آلومینیوم در نیکل، نخست محلول جامد فوق اشباع ایجاد می شود که با ادامه فرایند آلیاژسازی مکانیکی به ترکیب بین فلزی ni3tial تبدیل می گردد. عملیات حرارتی محصول در شرایط مختلف، منجر به تجزیه مقداری از فاز ni3tial به فازهای بین فلزی دیگر می شود. در نهایت پس از عملیات حرارتی، آلیاژی از چند فاز حاصل می شود. عملیات حرارتی منجر به افزایش نظم شبکه ni3tial و ظاهر شدن پیک های ابرشبکه آن می گردد. به منظور افزایش راندمان کاری قطعات و ابزار صنعتی لازم است تا عملیات سطحی مناسب یا پوشش دادن بر روی قطعات انجام شود. بنابراین مهندسی سطح امروزه از اهمیت بالایی برخوردار است. در این بین پوشش های ترکیبات بین فلزی بر روی زیر لایه های آلیاژهای آهنی و غیر آهنی به دلیل مقاومت به سایش و اکسیداسیون عالی و ضریب اصطکاک نسبتاً پایین بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از این رو در ادامه این پژوهش، مشخصه یابی و ارزیابی ریزساختار پوشش های بین فلزی ni-ti-al اعمال شده به روش پاشش پلاسمایی اتمسفری(aps) بر روی زیرلایه فولاد ساده کربنی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی تاثیر شدت جریان پاشش بر روی پوشش ها از 4 آمپراژ متفاوت استفاده شد. پودر مناسب جهت پاشش حرارتی، از آسیاب کردن مخلوط پودری ni50ti25al25 به مدت 2 ساعت در آسیاب اتریتور تولید شد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که پس از پاشش فازهای بین فلزی ni2tial، nitial، محلول جامد نیکل و مقادیری اکسید تیتانیم در پوشش موجود می باشد. افزایش حرارت پلاسما تا حد مشخصی، منجر به کاهش میزان ترکیبات بین فلزی، افزایش تخلخل و کاهش سختی در پوشش می گردد. پوشش ایجاد شده با کمترین شدت جریان دارای بالاترین میزان استحکام چسبندگی به زیرلایه و کمترین مقدار چقرمگی شکست است.