Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Edris,Mohammad Hosein Fathi
حسين ادريس (استاد راهنما) محمدحسين فتحي (استاد مشاور)
 
STUDENT
جواد عسکري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1382

TITLE

Investigation of manufacturing process for chromium Carbide Via Mechanical alloying
In this research, production of Cr 3 C 2 and Cr 7 C 3 carbides from chromium powder and graphite mixture with Cr 60 C 40 composition using mechanical alloying method was studied. Effects of parameters such as ball-mill speed, weight ratio of ball to powder and ball size on mechanical alloying process were investigated. Changes occurred in internal structure of the powder particle during mechanical alloying were investigated using X-ray diffraction (XRD). Also, changes in morphology and microstructure of the powder particles were studied employing scanning electron microscopy (SEM). Results in Cr 60 C 40 mixture show that mechanical alloying at first, establishes a lamellar layer consists of graphite and chromium layers. Layers thickness decreases by increasing the time of MA. Mechanical alloying to 40 hours, produces amorphous phase. Increasing the MA time to 50 hours, a mixture of Cr 3 C 2 and Cr 7 C 3 phases in an amorphous phase matrix would be obtained. By increasing the ball-mill rotation speed from 250 to 560 rpm at 50 hours MA, carbide phase of Cr 7 C 3 in an amorphous phase matrix would be obtained. Weight ratio ob ball to powder increased from 20 to 30 and Cr 7 C 3 carbide formation time decreased to 10 hours. Also, balls number (at constant weight ration of ball to powder) increases the amorphous matrix. Because completely equilibrated carbide obtained after the heat treatment of mechanically alloyed powders, therefore, the effect of ball-milling intensity on the productions type after heat treatment was investigated. By heat treatment at 800 o C an 2 hours on the 5 hours mechanically alloyed specimen with ball milling rotation of 250 rpm, single phase Cr 3 C 2 was obtained. Increasing the time and intensity of ball milling results in the increase in the intensity of Cr 7 C 3 phase with respect to the Cr 3 C 2 after next heat treatment. Also, increasing the time and temperature of heat treatment has a similar effect.
چکيده در اين پژوهش توليدکاربيدهايCr 3 C 2 وCr 7 C 3 از مخلوط پودر کروم و گرافيت با ترکيب Cr 60 C 40 به روش آلياژسازي مکانيکي مورد مطالعه قرارگرفت. تأثير پارامترهايي نظير سرعت چرخش آسيا، نسبت وزني گلوله به پودر و اندازة گلوله روي فرآيند آلياژسازي مکانيکي بررسي گرديد. بررسي تغييرات ايجاد شده در ساختار داخلي ذرات پودر در طي آلياژسازي مکانيکي توسط پراش پرتو ايکس(XRD) انجام شد. همچنين تغييرات ايجاد شده در مورفولوژي و ريزساختار ذرات پودر توسط ميکروسکوپ الکتروني روبشي(SEM) مطالعه گرديد. نتايج آزمايش ها در مخلوط Cr 60 C 40 نشان مي دهد که آلياژسازي مکانيکي در ابتدا يک ساختار لايه اي متشکل از لايه‌هاي کروم و گرافيت ايجاد مي کند، که ضخامت لايه ها با افزايش زمان آلياژسازي مکانيکي کاهش مي يابد. آلياژسازي مکانيکي تا زمان 40 ساعت بصورت توليد فاز آمورف نتيجه مي‌دهد. با افزايش زمان آلياژسازي مکانيکي تا 50 ساعت مخلوطي از فازهاي Cr 3 C 2 وCr 7 C 3 در زمينه اي از فاز آمورف انجام مي‌شود. با افزايش سرعت چرخش آسيا از 250 به rpm560 در زمان 50 ساعت آلياژسازي مکانيکي فاز کاربيدي Cr 7 C 3 در زمينة آمورف انجام مي‌شود. افزايش نسبت وزني گلوله به پودر از 20 به 30 زمان تشکيل کاربيدCr 7 C 3 به 10 ساعت کاهش يافت. همچنين افزايش تعداد گلوله ها (با ثابت نگه داشتن نسبت وزني گلوله به پودر) باعث افزايش ميزان آمورف شدن زمينه مي شود. از آنجايي‌که کاربيد تعادلي پس از عمليات حرارتي پودرهاي آلياژسازي مکانيکي شده به دست مي آيد، تأثير شدت آسياکاري بر نوع محصولات پس از عمليات حرارتي بررسي شد. با انجام عمليات حرارتي در دماي o C 800 بمدت 2 ساعت بر روي نمونة 5 ساعت آلياژسازي مکانيکي شده با سرعت چرخش آسيايrpm 250 تک فاز Cr 3 C 2 با اندازة دانةnm32 بدست آمد. افزايش زمان و شدت آسياکاري باعث تشکيل و افزايش شدت فاز‍Cr 7 C 3 نسبت به Cr 3 C 2 پس از عمليات حرارتي خواهد شد. افزايش زمان و دماي عمليات حرارتي نيز تأثير مشابهي دارد. همچنين افزايش زمان عمليات حرارتي تأثيري بر اندازة نهايي ذرات پودري ندارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی