تاثير افزودن منيزيم بر سنتز احتراقي آلومينايد تيتانيم از مخلوط پودري آلومينيم و تيتانيم

كارشناسي ارشد

تركيبات بين فلزي پايه TiAl به صورت وسيعي به جهت جايگزيني بالقوه براي سوپر آلياژهاي پايه نيكل مورد مطالعه قرار گرفته¬اند تا در كاربردهاي گوناگوني همچون پره¬هاي توربين در موتورهاي فضايي، توربين¬هاي ثابت و فضاپيماها مورد استفاده قرار گيرند. اين آلياژها از استحكام تسليم نسبتاً بالا در دماهاي بالا، خواص خزشي خوب، و مقاومت خوردگي/اكسيداسيون عالي برخوردارند. در سال¬هاي گذشته، تحقيقاتي به منظور دستيابي به سنتز تركيبات بين فلزي (نظير آلومينايد تيتانيم و و مواد مرتبط) انجام گرفت كه در بين آن¬ها تكنيك سنتز احتراقي خود پيش¬رونده نيز مورد توجه بود. فرآيندهاي VCS و SHS بر اصل استفاده حداكثري از انرژي واكنش شيميايي مواد (گرمازايي) براي بدست آوردن تركيبات معدني، مانند تركيبات بين فلزي، متمركز هستند. در اين تحقيق، تاثير افزودني¬ Mg بر سرعت فرآيند SHS مورد بررسي قرار گرفته است. گزارش شده است كه افزودني¬ها مي¬توانند شدت واكنش SHS را تغيير دهند. همچنين مي¬توانند به كنترل درجه تخلخل ناشي از سينترينگ نيز كمك كنند. از طرفي حضور اين افزودني مي¬تواند به بررسي بيشتر تركيبات بين فلزي TiAl در دماي پايين كمك كند. در اين آزمايش از سه درصد وزني 3، 5 و wt%Mg10 در مخلوط TiAl استفاده شد كه با نرخ گرمايش ثابت ℃⁄min5 در آن¬ها افزايش دما صورت گرفت. سپس نمونه¬هاي بعدي در دماهاي بحراني بدست آمده، تحت عمليات حرارتي قرار گرفتند. لازم به ذكر است جهت افزايش نرخ گرمايش در مرحله¬ي بعدي از مشعل اكسي استيلن در محيط خلاء جهت گرمايش استفاده شد. نتايج نشان مي¬دهد كه در نرخ پايين، افزودن منيزيم تا wt%5 باعث كاهش حدود 100 درجه¬اي دماي واكنش احتراق شده و همچنين باعث ظهورپيك جديد در دماي ℃500 نيز خواهد شد. محصولات اين واكنش تركيب¬هاي بين فلزي TiAl به همراه مقادير كم Ti₃Al هستند. عمليات حرارتي در دماي شروع پيك¬هاي واكنشي نشان داد كه نياز به زمان بيشتري جهت سنتز محصول يا محصولات است. از طرفي جهت سينترينگ واكنشي، به نرخ گرمايش بالا نياز است كه حالت بهينه در گرمايش با مشعل گاز اكسي استيلن در محفظه¬ي خلاء و حدود wt%3 منيزيم بدست آمده است.

194597

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر راضيه خوشحال

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

دكتر منصور سلطانيه