Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hossei Enayati,Fatallah Karimzadeh
محمدحسین عنایتی (استاد راهنما) فتح اله کریم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Adabavazeh
زهرا ادب آوازه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Characterization and Formation Mechanism of (Ni, Fe)3Al –Al2O3 Nanocomposite by Mechanical Alloying
Characterization and Formation Mechanism of (Ni, Fe)3Al –Al2O3 Nanocomposite by Mechanical Alloying According researches, the nickel aluminides exhibits advantageous properties including high melting temperature, high tensile strength and yield point, low density, high hardness, good thermal stability and high creep resistance, good corrosion and oxidation resistance at elevated temperatures. These materials are particularly ideal as high temperature structural materials. The major barriers for the use of them as structural materials are their low toughness and ductility at ambient temperature. Recently much attention has been given to the investigation of ternary systems and ternary nanocomposites by mechanical alloying. It leads to the improvement of low ductility and toughness at ambient temperature.The aim of this research was to synthesis and characterization (Ni, Fe)3Al–Al2O3 nanocomposite by mechanical alloying (MA) and evaluating its formation mechanism. In first step (Ni, Fe)3Al intermetallic compound by mechanical alloying (MA) of Ni, Fe and Al elemental powder mixtures with composition Ni50Fe25Al25 was successfully synthesized. .
نتایج تحقیقات نشان می دهند که آلومینایدهای نیکل خواص مطلوبی نظیر دانسیته کم و استحکام ویژه بالا، استحکام کششی و نقطه تسلیم بالا، مقاومت اکسیداسیون و کربوریزاسیون عالی، مقاومت خستگی بسیار بالاتر از سوپر آلیاژهای پایه نیکلی، استحکام خزشی بسیار بالا و مقاومت سایشی عالی دارند. این مواد با دارا بودن مجموعه این خواص انتخاب مناسبی برای کاربردهای دمای بالا می باشند. علی رغم مزایای ذکر شده، نقطه ضعف بزرگ آنها انعطاف پذیری، پلاستیسیته و چقرمگی کم آنها به ویژه در دماهای پایین می باشد. برای رفع این مشکلات مطالعات و تحقیقات گسترده ای انجام گرفته و راه حل های مختلفی ارائه شده است که از آن جمله می توان به استفاده از کامپوزیت ها و نانوکامپوزیت های این مواد اشاره کرد. از جمله رویکر دهای جالب سال های اخیر، استفاده از سیستم های سه جزئی و کامپوزیت های سه جزئی جهت برطرف نمودن محدودیت های ذکرشده و نیز تولید مقرون بصرفه آنها از لحاظ اقتصادی می باشد. هدف از انجام این پژوهش، ساخت و مشخصه یابی نانوکامپوزیت های (Ni, Fe) 3 Al-Al 2 O 3 و ارزیابی مکانیزم تشکیل آنها است. بدین منظور ابتدا زمینه(Ni, Fe) 3 Al با استفاده از مخلوط پودر Ni، Fe و Al با نسبت استوکیومتری مشخص توسط فرایند آلیاژسازی مکانیکی(MA) ساخته شد. در ادامه با استفاده از نسبت مناسب مخلوط پودر Ni-Fe 2 O 3 - Al یا NiO-Fe-Al نانوکامپوزیت های (Ni, Fe) 3 Al-Al 2 O 3 با درصدهای مختلف تقویت کننده ساخته شد و سپس مورد ارزیابی قرار گرفت. تغییرات فازی و مطالعات ریزساختاری به وسیله آزمون های پراش پرتوایکس(XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، آنالیز حرارتی (DTA) و ریز سختی سنجی ارزیابی شد. نتایج بررسی ها نشان داد که آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودرهای Ni 75 Al 25 و Ni 50 Al 25 Fe 25 به ترتیب منجر به تشکیل ترکیب های بین فلزی Ni 3 Al و (Ni, Fe) 3 Al با ساختار نامنظم L1 2 گردید. پس از عملیات حرارتی در دمای 700 درجه سانتیگراد و به مدت 5/0 ساعت برای ترکیبب بین فلزی Ni 3 Al و در دماهای 800، 900 و 1000درجه سانتیگراد و به مدت 5/0 ساعت برای ترکیبب بین فلزی (Ni, Fe) 3 Al، ساختار نامنظم به منظم استحاله یافت. بررسی های ترمودینامیکی با استفاده از مدل نیمه تجربی مدیما برای سیستم سه تایی Ni-Fe-Al در حین آلیاژسازی مکانیکی نشان داد که در تمامی ترکیب های شیمیایی، ترکیب بین فلزی نسبت به فاز آمورف و محلول جامد پایدارتر است. نتایج حاصل از بررسی های ترمودینامیکی از تطابق خوبی با نتایج تجربی برخوردار است. ساخت نانوکامپوزیت (Ni, Fe) 3 Al-Al 2 O 3 به روش آلیاژسازی مکانیکی و با مخلوط سازی پودرهای مواد اولیه از طریق واکنش احیای هماتیت ((Fe 2 O 3 و نیز واکنش احیای اکسید نیکل(NiO) انجام گردید.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی