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

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 اين پژوهش، پودر آلياژ آنتروپي بالاي AlCrCuFeNi توسط روش آلياژ­سازي مکانيکي و در مقادير مختلفي از عامل کنترل کننده­ي فرايند (اسيد استئاريک) (1، 2، 3 و 4 درصد وزني) تهيه گرديد. به منظور انجام آناليز فازي از آزمون پراش پرتو ايکس (XRD) و براي بررسي تغييرات ايجاد شده در مورفولوژي و اندازه ذرات پودر به هنگام آلياژ­سازي مکانيکي، از آزمون ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) مجهز به آناليز تفکيک انرژي پرتو ايکس (EDX)، استفاده گرديد. نهايتا با استناد به نتايج به­دست آمده از اين دو آزمون، پودر حاوي 2 درصد وزني PCA به عنوان نمونه­ي بهينه انتخاب شد. نتايج حاصل از آزمون XRD روي نمونه­ي پودري بهينه، نشان دهنده­ي تشکيل محلول جامد با ساختار کريستالي FCC+BCC، پس از گذشت 70 ساعت از زمان آلياژ­سازي مکانيکي ­است. با استفاده از محاسبات ترموديناميکي و به کمک مدل مديما، معيارهـاي مربوط به پايـداري فـاز در اين آلياژ مورد مطالعه قرار گرفت. از آزمون­هايي همچون آزمون­هاي حرارتي افتراقي (DSC)، وزن سنجي حرارتي (TGA) و عمليات حرارتي آنيل به منظور بررسي رفتـار حرارتـي پودر بهينه استفاده شد که نتايج حاکي از آن بود که پودر آلياژي توليد شده تا دماي حدودا ?C550 از پايداري حرارتي خوبي برخوردار است. به کمک روش تف­جوشي پلاسمايي جرقه­اي ()، نمونه­ي پودري بهينه در دما­هاي مختلف (850، 900 و ?C950) با فشار 40 مگاپاسکال به مدت 5 دقيقه به نمونه­ي حجمي تبديل گرديد و نهايتا با توجه به نتايج به­دست آمده از آزمون چگالي­سنجي و آناليز فازي توسط XRD و EDX، نمونه­ي سنتز شده در دماي ?C900، به عنوان نمونه­ي حجمي بهينه انتخاب گرديد. خواص مکانيکي نمونه­ي حجمي بهينه، توسط آناليز­هايي چون ميکرو­سختي­سنجي، سختي­سنجي و سنبه­ي برشي مورد ارزيابي قرار گرفت که ميانگين مقادير مربوط به ميکرو­سختي­سنجي و سختي­سنجي به ترتيب 751 و681 ويکرز و ميانگين مقادير مربوط به استحکام برشي 58/144 مگاپاسکال، به­دست آمد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی