بررسی خواص ساختاری و مکانیکی آلیاژهای پایه آهنی fe55-xcr18mo7b16c4nbx(x=0,3) در حالت شیشه ای و کامپوزیت آمورف/ نانوساختار

در این تحقیق ارزیابی پدیده تبلور در نسل جدیدی از آلیاژهای آمورف پایه آهن با کاربردهای سازه ای مدنظر می باشد. رویکردهای اصلی در این تحقیق، ارزیابی تأثیر افزودن عنصر آلیاژی نایوبیم بر دو پدیده تبلور و رشد در یک گروه خاص از این آلیاژها و همچنین بررسی تغییرات سختی و انعطاف پذیری در حالت های آمورف و کریستالی می باشد. ترکیب شیمیایی آلیاژها fe55-xcr18mo7b16c4nbx (x=0, 3) می باشد. تهیه شمش های اولیه در کوره ذوب القایی صورت گرفته و نوارهای موردنیاز بررسی های سینتیکی و ساختاری با استفاده از فرایند ذوب-ریسی (melt-spinning) و همچنین ریخته گری مکشی و سپس عملیات حرارتی در کوره عملیات حرارتی خلأ تهیه شده اند. بررسی های سینتیکی به کمک داده های حاصله از آزمون های اسکن گرمایی افتراقی (dsc) و همچنین تشخیص نوع فازهای تشکیل شده در ساختار با استفاده از آزمون های تفرق اشعه ایکس (xrd) صورت گرفته است. در ادامه، ساختار میکروسکپی به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شده و سختی سنجی در مقیاس ویکرز بر روی نمونه ها انجام شده است. همچنین آزمون فشار و خمش جهت بررسی انعطاف پذیری آن ها انجام شد. نتایج نشان می دهد که افزودن عنصر آلیاژی نایوبیم به ترکیب شیمیایی آلیاژها، سبب افزایش قابلیت شیشه¬ای شدن آلیاژها می شود. بررسی نوارهای عملیات حرارتی شده مشخص نمود که فاز fe36cr12mo10 با اندازه دانه ?? نانومتر اولین فازی است که پس از انجام عملیات حرارتی مرحله اول در ساختار آلیاژها تشکیل می شود. در فلزات حجیم ? میلی متری پس از ریخته گری به طریق ریخته گری مکشی کامپوزیت آمورف-نانوساختار حاصل شد . نانوکریستال های آهن آلفا تنها دانه های موجود در فلز حجیم ? میلی متری بودند و آلیاژ دارای نایبیوم دارای سختی و استحکام بیشتری بود. با انجام عملیات حرارتی آنیل موردنظر ، در میله های ریختگی افزایش کرنش پلاستیک تا میزان?/? ? مشاهده شد.