ساخت و مشخصه‌یابی نانوکامپوزیت‌های زمینه آلومینیومی با ذرات تقویت‌کننده در سیستم Al-Zr با استفاده از فرآیند آلیاژسازی مکانیکی

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 5، دوره 27، شماره 2 - شماره پیاپی 14، شهریور 1395، صفحه 69-82   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v27i2.25490

نویسنده

مسعود مشرفی فر^*

دانشگاه یزد

چکیده

در این پژوهش نانوکامپوزیت زمینه آلومینیومی تقویت شده با نانو‌ذرات اکسیدی و ذرات بین فلزی در سیستم Al-Zr با روش آسیا‏کاری مکانیکی به صورت درجا تولید و بهینه‌سازی شد‌. آسیا‌کاری مخلوط پودری حتی در زمان‌های طولانی منجر به تولید فازهای بین فلزی در سیستم Al-Zr نمی‌شود. درحالی که در جریان عملیات حرارتی پس از آسیا‏کاری و انجام واکنش بین اجزای این مخلوط پودری، فازهای Al3Zr و Al2O3 تشکیل می‌شوند. با انجام عملیات پرس سرد و تف جوشی بواسطه حضور فازهای Al3Zr و Al2O3، سختی به HV 98 افزایش و‌ نرخ سایش نمونه‌های تولید شده بطور قابل ملاحظه ای کاهش یافت‌.

کلیدواژه‌ها

کامپوزیت زمینه آلومینیومی؛ Al3Zr؛ Al2O3؛ آسیاکاری مکانیکی؛ عملیات حرارتی؛ پرس ‌سرد؛ سایش

سایر فایل های مرتبط با مقاله

7- moshrefi far extended.pdf

مراجع

1. Miracle, D.B., “Metal Matrix Composites–from Science to Technological Significance”,,Compos. Sci. Technol., Vol. 65, pp. 2526-2540, (2005).

2. Ozdemir , I., Ahrens S., Mucklich S., Wielage B., “Nanocrystalline Al–Al2O3p and SiCp Composites Produced by High-Energy Ball Milling”, J. Mater. Process. Technol., Vol. 205, pp. 111-118,(2008).

3. Brandes , E.A., Brook G.B., “Smithells Light Metals HandBook”,, Utterworth-Heinemann, Oxford, (1998).

4. Williamson, K., Hall W.H., “X-ray Line Broadening from Field Aluminium and Wolfram”, Acta Metall., Vol.10, pp. 31-210, (1953).

5. Markmann, J., Yamakov, V., Weissmuller, J., “Validating Grain Size Analysis from X-ray Line Broadening: A Virtual Experiment”, Scr. Mater., Vol..59, pp 15-18, (2008).

6. Suryanarayana , C., “Mechanical Alloying and Milling”, Prog. Mater Sci., Vol. 46, pp. 1-184,(2001).

7. Akacs, L., “Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling”, Prog. Mater Sci., Vol. 47, pp. 355-414,(2002).

8. Botta, W.J., Tomasi, R., Pallone, E.M.J.A., Yavari, A.R“., Nanostructured Composites Obtained by Reactive Milling”, Scr. Mater., Vol. 44, pp. 1735-1740,. (2001)

9. Smolyakov, V.K., Lapshin, O.V., Boldyrev, V.V., “Macroscopic theory of mechanochemical synthesis in heterogeneous systems”, Int. J. Self Propag. High Temp. Synth., Vol. 16, pp. 1-11,. (2007)

10. Butyagin, P., “Mechanochemical Synthesis: Mechanical and Chemical Factors”, J. Mater. Synth. Process. Vol. 8, pp. 205-211,(2007) .

11. Kommel, L., Kimmari, E., “Solid phase’s transformations in boron carbide based composites during heat treatment”, Solid State Phenomena, Vol. 138, pp. 175-180, (2008)

12. Witkin, D.B., Lavernia, E.J., “Synthesis and mechanical behavior of nanostructured materials via cryomilling”, Prog. Mater Sci., Vol. 51, pp. 1-60, (2006).

13. Xun, Y., Lavernia, E.J., Mohamed, F.A., “Synthesis of nanocrystalline Zn-22 Pct Al using cryomilling”, Metall. Mater. Trans. A, Vol. 35, pp. 573-581, (2004).

14. Enayati, M.H., Aryanpour, G.R., Ebnonnasir , A“., Production of Nanostructured WC–Co powder by ball milling”, Int. J. Refract. Met. Hard Mat., Vol. 27, pp. 159-163, (2009)

15. Hegue Zhu, Jing Min, “In Situ fabrication of (Al2O+Al3Zr)/Al composites in an Al-ZrO2 system,” Nanjing, PR China, (2010).

16. Hasan, S., Panjepour, M., Shamanian, M., Ghaei , A., “A Tension Analysis During Oxidation of Pure Aluminum Powder Particles: Non-isothermal Condition,” Oxidation of Metals. Vol.82, pp.209-224, (2014)

17. Hasani S., Panjepour M., Shamanian M., “Non-Isothermal Kinetic Analysis of Oxidation of Pure Aluminum Powder Particles” , Oxidation of Metals. Vol.81, pp.299-313, (2014).

18. Hasani, S., Panjepour, M., Shamanian , M ,. “The Oxidation Mechanism of Pure Aluminum Powder Particles”, Oxidation of Metals. Vol.78, pp.179-195, (2012)

19. German, R.A., “Sintering Theory and Practice”, John Wiley & Sons Inc., New York, (1996).

20. Fang , F., Agrawal, D.K., Roy, R., Angerer, P., Skandan , G., “The Microwave Sintering of Nano-phase MgO, TiO2 and Cu Metal Powders”, Proceedings in Sintering , Penn State University, Pennsylvania, USA, (2003).

21. Panda S.S., Upadhyaya A., Agrawal D, “Microwave Sintering of Aluminum Alloys”, J. Mater. Sci.,Vol. 42, pp. 966-978, (2007).

22. Rahimian, M., Parvin, N., Ehsani, N., “Investigation of Particle Size and Amount of Alumina on Microstructure and Mechanical Properties of Al Matrix Composite Made by Powder Metallurgy”, Materials Science and Engineering A, Vol. 527, pp. 1038-1031, (2010)

23. Dieter, G.E., “Mechanical Metallurgy”, third edition, McGraw-Hill, (1976).

24. Gwidon S., “Wear: Materials, Mechanisms and Technology”, John wiley, New York, (2005)

25. Miyajima T., Iwai Y., “Effects of Reinforcements on Sliding Wear Behavior of Aluminum Matrix Composites”, Wear, Vol. 255(1-6), pp.606-616, (2003).