Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad,Fatallah Karimzadeh
محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما) فتح اله کریم زاده (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mahnaz Sajadi
سیده مهناز سجادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

characterization of nanostructured AlCoFeNiZn high entropy alloy Fabrication by mechanical alloying
In this study, AlCoFeNi, AlCoFeNiCu and AlCoFeNiZn high entropy alloys prepared by mechanical alloying to investigate the effect of elements on microstructure and mechanical properties. the X-ray diffraction pattern results confirmed the formation of a solid solution after 50 hours mechanical alloying in these alloys. Changes internal structure and morphology were evaluated useing scanning electron microscopy (SEM) equipped with X-ray energy analysis (EDS). arameters investigation of phase stability criteria of alloy were calculated to were in good agreement with the criteria for high entropy alloys formation. predicted the formation of a simple solid solution in all alloys. Thermodynamic stability of formed phase were evaluated using extended mediema model for all synthesized alloys. To evaluate the thermal behavior of the alloys, differential thermal tests (DSC) and thermal weighing (TG) were used. The results showed that AlCoFeNi and AlCoFeNiCu alloys have high thermal stability, while the AlCoFeNiZn alloy retains its stability only up to 450 ° C. In order to construct a volumetric sample, various conditions were used to construct an optimal sample. High-entropy alloy powder was compressed by sparkling plasma spraying under different conditions (temperature, pressure, pulse and storage time). The highest percentage of AlCoFeNi samples was 89%, AlCoFeNiCu was 91% and AlCoFeNiZn was 85%. The mechanical behavior of the alloys was investigated using hardness test, Vickers microtiterification, shear socket and abrasion. The highest hardness values ??for zinc-containing alloys can be attributed to the presence of intraluminal compounds in the structure of BCC. The highest amounts of final shear stress and substrate for copper-bearing alloy were due to the copper element strengthening mechanism and the formation of a solid FCC solution along with BCC, and its lowest value was for zinc containing alloys with BCC structure and The BCC structure did not have the ability to prevent the outbreak. With the results of the study of wear behavior, it was found that with increasing strength, the resistance to wear of the alloy decreased, but the friction coefficient remained constant. The changes in weight loss after 500 m showed different wear rates in the samples and according to the coefficient of friction, all samples had a uniform wear
در این پژوهش، آلیاژهای آنتروپی بالا AlCoFeNi، AlCoFeNiCu و AlCoFeNiZn به روش آلیاژسازی مکانیکی به منظور بررسی تاثیر عناصر بر ریزساختار و خواص مکانیکی ساخته شدند. نتایج حاصل از الگوی پراش پرتو ایکس تشکیل محلول جامد بعد از 50 ساعت آسیاکاری در این آلیاژها را تایید کرد. تغییرات ایجاد شده در ساختار داخلی و مورفولوژی با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به آنالیز تفکیک انرژی پرتو ایکس (EDS) ارزیابی شد. بررسی معیارهای پایداری فاز در آلیاژهای آنتروپی بالا انجام شد و با معیار تشکیل محلول جامد تطابق داشت و تشکیل محلول جامد ساده را در تمام آلیاژها پیش بینی کرد، همچنین نتایج حاصل از بررسی ترمودینامیکی آلیاژها با استفاده از مدل مدیما با نتایج حاصله تطابق داشت و نشان داد محلول جامد اولین فاز تشکیل شونده در آلیاژها است. به منظور بررسی رفتار حرارتی آلیاژها، از آزمون های حرارتی افتراقی (DSC) و توزین حرارتی (TG) استفاده شد، نتایج نشان داد که آلیاژهای AlCoFeNi و AlCoFeNiCu پایداری حرارتی بالایی دارند در صورتی که آلیاژAlCoFeNiZn فقط تا دمای 450 درجه سانتی گراد پایداری خود را حفظ می کند. به منظور ساخت نمونه حجمی، شرایط مختلف برای ساخت نمونه بهینه بررسی شد. پودر آلیاژهای آنتروپی بالا به روش تف جوشی پلاسمایی جرقه ای در شرایط متفاوت (دما، فشار و پالس الکتریکی و زمان نگهداری) متراکم شدند. بیشترین درصد چگالی در نمونه AlCoFeNi %89، نمونه AlCoFeNiCu %91 و در نمونه AlCoFeNiZn %85 بود. بررسی رفتار مکانیکی آلیاژها با استفاده از آزمون سختی، ریزسختی سنجی ویکرز، سنبه برشی و سایش انجام گرفت. بیشترین مقادیر سختی بدست آمده برای آلیاژ حاوی روی است که علت آن را می توان به وجود ترکیبات بین فلزی در زمینه ساختار BCC دانست. بیشترین مقادیر تنش برشی نهایی و تسلیم برای آلیاژ حاوی مس بود که علت آن را می توان به مکانیزم استحکام دهی عنصر مس و تشکیل محلول جامد FCC در کنار BCC نسبت داد و کمترین مقدار آن برای آلیاژ حاوی روی بود که دارای ساختار BCC بود و ساختار BCC قابلیت جلوگیری از شیوع ترک را نداشت. با نتایج بررسی رفتار سایشی مشخص شد که با افزایش نیرو مقاومت به سایش آلیاژ کاهش می یابد اما ضریب اصطکاک ثابت باقی می ماند. تغییرات کاهش وزن نمونه ها بعد از 500 متر نشان دهنده نرخ متفاوت سایش در نمونه ها بود و و با توجه به نمودار ضریب اصطکاک تمام نمونه ها سایشی یکنواخت داشتند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی