Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Saidi,Morteza Shamanian esfahani
علی سعیدی (استاد راهنما) مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Majid Zarezade Mehrizi
مجید زارع زاده مهریزی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Combustion Synthesis of Fe3Al/TiC Composite
The aim of this work was production of Fe 3 Al/TiC composite by combustion synthesis with ferrotitanium, graphite and aluminum powders. Also, we investigated effect of different parameter on combustion synthesis characteristics and combustion synthesis mechanism by Combustion Front Quenching Method (CFQM) and thermal analysis. The microstructural evolution during combustion synthesis was analyzed by SEM. The phase constituents of the product were evaluated by X- ray diffraction. Result showed that the mixture with the lower aluminum content gave out a higher combustion temperature and lower ignition temperature. Depending on the Al content, different aluminides formed as phases of matrix. CFQM result showed that at first, Al powders melted at 933K and surrounded FeTi 2 particles and carbon powders. When the temperature increased to 1358K, FeTi 2 melted and Al and C dissolved in Fe and Ti. Then solid-liquid and liquid-liquid reactions took place and TiC and Fe 3 Al formed. Based on these results, a ternary-solution-precipitation model was proposed for combustion synthesis of Fe 3 Al/ TiC composite powders. Thermal analysis result showed that no trace of TiAl x (x=1,3) was formed in all samples and the reaction of (Ti-Fe)-Al-C system took place in the following two steps: first, molten Al and Fe reacted exothermically to form Fe-Al intermetallic compound. Second, the produced heat melted the ferrotitanium with lower Fe content and resulted in a liquid containing Ti, Fe, Al and C.
هدف از این پژوهش تولید کامپوزیت آلومیناید آهن– کاربید تیتانیوم به روش سنتز احتراقی با استفاده از پودرهای فروتیتانیوم، گرافیت وآلومینیوم بوده است. ضمن مشخصه یابی محصولات تولیدی و اثر عوامل اجرایی بر آن، مسیر انجام واکنش سنتز احتراقی به دو روش کوئنچ جبهه احتراق و آنالیز حرارتی انجام گرفت. مشخصه‌یابی پودر کامپوزیت توسط آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. نتایج بررسی‌ها نشان داد که افزایش مقدار آلومینیوم سبب کاهش دمای احتراق نمونه ها می شود. همچنین تغییر مقدار آلومینیوم سبب تغییر فاز زمینه شده و آلومینایدهای مختلفی تشکیل می شود. بررسی مسیر انجام واکنش به روش کوئنچ جبهه احتراق نشان می دهد که ابتدا ذرات آلومینیوم در دمای ?C 660 کاملا ذوب شده و به همراه کربن، ذرات FeTi 2 را احاطه می کنند. با افزایش دما، ذرات FeTi 2 (با نقطه ذوب ?C 1085) کاملا ذوب شده و تشکیل محلول مذابی از تیتانیوم، آهن، کربن و آلومینیوم می دهد. به دلیل انحلال سریع تر کربن داخل تیتانیوم، کربن محتوی تیتانیوم افزایش یافته و تشکیل TiC x با مقادیر غیراستوکیومتری کربن می دهد. بیشتر ذرات TiC در دمایی کمتر از ?C1450 در مذاب آلیاژ آهن و آلومینیوم رسوب می کنند و فاز آلومیناید آهن اطراف ذرات درشت تشکیل می شود. بر اساس مشاهدات ریزساختار و نتایج به دست آمده، می توان واکنش سنتز احتراقی کامپوزیت مزبور را توسط مکانیزم انحلال- رسوب سه تایی توصیف نمود. بررسی مسیر انجام واکنش به روش آنالیز حرارتی نیز نشان می دهد که با ذوب شدن Al در تماس با ترکیب Fe 3 Al تشکیل می شود که همراه با آزاد شدن گرماست. گرمای آزاد شده باعث ذوب شدن سطحی Ti با فروتیتانیوم شده که با حل شدن کربن در آن فاز TiC به وجود می آید.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی