Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Toroghinejad
محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Negar Yazdani
نگار یزدانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Evaluation of mechanical properties and microstructure of AlCrCuFeNi high entropy alloy fabricated by mechanical alloying and spark plasma sintering
In this work, describes the synthesis of multi-component nanocrystalline AlCrCuFeNi high entropy alloy by mechanical alloying (MA) and the effect of process control agent (PCA), on the characteristics of AlCrCuFeNi powders during milling have been investigated by XRD, SEM and EDS. It was found that after 60 h of milling process, with increasing PCA content: (a) The milled powder has two crystalline phases FCC and BCC which with change in PCA content, percentage of BCC phase change from 42% to 76% has reached and decreased the FCC phase (b) the particle morphology has changed from spherical to plate (c) the particle size decrease and the particle size distribution has shifted from uniform to non-uniform (d) the lattice strain decreased and the crystallite size increased. In the next step, thermal properties and annealing behaviors of this alloy (with 2 wt% PCA) were investigated.The milled powder for 70 hours exhibited good phase stability until 600 ? C. by increasing the temperature up to 600 ? C, the minor sigma phase (?) is formed, at 800 ? C another FCC phase that designated as FCC 1 appears. Therefore, there are two different FCC phases, since the position of the peak and the lattice parameter the FCC 1 phase are very close to that of Cu, it can be said that because of the positive chemical enthalpies between Cu and the other elements, the Cu atom has a repulsive interaction with other elements and tends to form a Cu-Cu bond.
در این پژوهش، پودر آلیاژ آنتروپی بالای AlCrCuFeNi توسط روش آلیاژ­سازی مکانیکی و در مقادیر مختلفی از عامل کنترل کننده­ی فرایند (اسید استئاریک) (1، 2، 3 و 4 درصد وزنی) تهیه گردید. به منظور انجام آنالیز فازی از آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) و برای بررسی تغییرات ایجاد شده در مورفولوژی و اندازه ذرات پودر به هنگام آلیاژ­سازی مکانیکی، از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به آنالیز تفکیک انرژی پرتو ایکس (EDX)، استفاده گردید. نهایتا با استناد به نتایج به­دست آمده از این دو آزمون، پودر حاوی 2 درصد وزنی PCA به عنوان نمونه­ی بهینه انتخاب شد. نتایج حاصل از آزمون XRD روی نمونه­ی پودری بهینه، نشان دهنده­ی تشکیل محلول جامد با ساختار کریستالی FCC+BCC، پس از گذشت 70 ساعت از زمان آلیاژ­سازی مکانیکی ­است. با استفاده از محاسبات ترمودینامیکی و به کمک مدل مدیما، معیارهـای مربوط به پایـداری فـاز در این آلیاژ مورد مطالعه قرار گرفت. از آزمون­هایی همچون آزمون­های حرارتی افتراقی (DSC)، وزن سنجی حرارتی (TGA) و عملیات حرارتی آنیل به منظور بررسی رفتـار حرارتـی پودر بهینه استفاده شد که نتایج حاکی از آن بود که پودر آلیاژی تولید شده تا دمای حدودا ?C550 از پایداری حرارتی خوبی برخوردار است. به کمک روش تف­جوشی پلاسمایی جرقه­ای ()، نمونه­ی پودری بهینه در دما­های مختلف (850، 900 و ?C950) با فشار 40 مگاپاسکال به مدت 5 دقیقه به نمونه­ی حجمی تبدیل گردید و نهایتا با توجه به نتایج به­دست آمده از آزمون چگالی­سنجی و آنالیز فازی توسط XRD و EDX، نمونه­ی سنتز شده در دمای ?C900، به عنوان نمونه­ی حجمی بهینه انتخاب گردید. خواص مکانیکی نمونه­ی حجمی بهینه، توسط آنالیز­هایی چون میکرو­سختی­سنجی، سختی­سنجی و سنبه­ی برشی مورد ارزیابی قرار گرفت که میانگین مقادیر مربوط به میکرو­سختی­سنجی و سختی­سنجی به ترتیب 751 و681 ویکرز و میانگین مقادیر مربوط به استحکام برشی 58/144 مگاپاسکال، به­دست آمد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی