تاثير افزودن عنصر قلع بر ريزساختار و خواص مكانيكي تركيب بين فلزي NiAl در دماي محيط

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مواد و متالورژي

كارشناسي ارشد

تركيب بين فلزي NiAl يك نمونه از آلياژهاي بين فلزي است كه داراي خواص منحصر بفردي از جمله چگالي پايين، نقطه ذوب بالا، مقاومت عالي در برابر خوردگي، پايداري حرارتي خوب، هدايت الكتريكي مناسب و نسبت استحكام به وزن بالا مي باشد. به دليل مقاومت عالي در برابر اكسيداسيون و خواص مكانيكي استثنايي در دماهاي بالا در آلياژ NiAl ، اين آلياژ به عنوان يك انتخاب عالي براي استفاده در پره موتور هواپيما مورد بررسي قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، تاثير افزودن عنصر قلع بر ريزساختار و خواص مكانيكي تركيب بين فلزي NiAl مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور نمونه هايي همراه با مقادير مختلف عنصر قلع به روش ريخته گري دقيق ساخته شدند. مواد اوليه جهت آلياژسازي اوليه درون كوره قوس الكتريكي قرار گرفت و سپس به منظور همگن سازي آلياژ و جلوگيري از ايجاد حفره انقباضي، از كوره القايي و كوره بريجمن استفاده شد. نمونه ها براي انجام آزمون هاي مختلف در ابعاد مورد نظر برش داده شدند. نتايج ميكروسكوپ نوري نشان داد كه افزودن عنصر قلع سبب ريز دانه تر شدن آلياژ مي شود اما افزودن بيشتر آن، منجر به تشكيل فاز Ni3Sn2 در ساختار مي گردد. با افزايش مقدار قلع، كسر حجمي فاز Ni3Sn2 نيز افزايش مي يايد. با توجه به الگوي پراش پرتوي ايكس بدست آمده از نمونه ها، مشاهده شد كه پيك هاي مربوط به فاز Ni3Sn2 در غلظت بيشتر از يك درصد اتمي قلع ظاهر مي گردد. بررسي هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي روي نمونه ها نشان مي دهد كه فاز Ni3Sn2 غالبا روي مرزدانه هاي آلياژ تشكيل مي شود. آناليز EDS نشان داد كه حد حلاليت عنصر قلع در تركيب بين فلزي NiAl در دماي محيط حدود 35 / 0 درصد اتمي مي باشد. افزودن 5 / 0 درصد اتمي عنصر قلع توانست شكل پذيري و استحكام فشاري آلياژ NiAl را در دماي محيط بهبود بخشد و كرنش شكست فشاري را بيشتر از 9 درصد افزايش دهد. همچنين افزودن قلع باعث شد كه سختي ويكرز اندازه گيري شده آلياژ NiAl افزايش يابد. همچنين ميكروسكوپ الكتروني روبشي بر روي سطوح شكست نمونه هاي فشاري صورت گرفت و مشاهده شد كه نمونه هاي داراي قلع، حالت شكست درون دانهاي را از خود نشان مي دهند.

226285

شناسايي و انتخاب مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان