پديد آورنده :
طاهريان اصفهاني، اميرحسين
عنوان :
تاثير افزودن نيوبيوم بر سنتز و خواص آلومينايد تيتانيوم نانو كريستال
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي انتخاب و روش ساخت مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
سيزده، 71ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمد حسين عنايتي
استاد مشاور :
فتح الله كريم زاده
توصيفگر ها :
آلومينايدها , تركيبات بين فلزي Ti-Al , نيوبيوم , آلياژسازي مكانيكي , آزمون اكسايش
استاد داور :
مهدي احمديان، مسعود پنجه پور
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/06/13
چكيده فارسي :
چكيده از جمله مهمترين تركيبات بين فلزي آلومينايدهاي تيتانيوم ميباشند كه با توجه به اهميت و ويژگيهاي منحصر به فرد آنها نظير چگالي كم استحكام نسبتا باال نقطه ذوب باال مقاومت به اكسايش و خوردگي عالي و همچنين مقاومت به خزش كافي در دماي باال تحقيقات گستردهاي در خصوص بهبود خواص و برطرف كردن نقاط ضعف آنها به منظور استفاده در صنايع مختلف همچون صنعت هوافضا صورت گرفته است يكي از مهمترين نقاط ضعفي كه براي اين مواد در منابع مختلف ذكر شده چقرمگي و انعطاف پذيري پايين در دماي اتاق ميباشد كه راهكارهاي مختلف از جمله ريز نمودن ريزساختار تا ابعاد نانومتري توسط فرآيندهاي مختلف توليد نظير آلياژسازي مكانيكي كنترل ريزساختار توسط انتخاب دقيق درصد آلومينيوم و تشكيل ريزساختار دوفازي 2 و همچنين اضافه كردن عناصر آلياژي در مقادير مختلف با توجه به ماهيت آنها و خواصي كه مد نظر ميباشد مطرح شده است در پژوهش حاضر ابتدا سيستم آلياژي Ti 48at Al توسط فرآيند آلياژسازي مكانيكي در زمانهاي مختلف آسياب كاري 03 و 07 ساعت توليد شد نتايج آزمون پراش پرتوي ايكس XRD در اين مرحله تشكيل نشدن كامل فازهاي بين فلزي و وجود عناصر خالص را نشان ميدهد به منظور تشكيل كامل تركيبات بين فلزي عمليات حرارتي در شرايط خال و در دماي 0001 درجه سانتي گراد به مدت 3 ساعت انجام شد نتايج آزمون نشان داد در اثر عمليات حرارتي تركيبات بين فلزي Ti2Al TiAl و Ti3Al تشكيل ميشود در آزمايش ديگر عنصر نيوبيوم Nb به منظور افزايش استحكام و بهبود مقاومت به اكسيداسيون به ميزان 3 درصد اتمي به تركيب Ti 48at Al اضافه شد نتايج آزمون پراش پرتوي ايكس پس از آلياژسازي مكانيكي در زمانهاي مختلف آسياب كاري 03 و 07 ساعت و همچنين عمليات حرارتي تشكيل تركيب بين فلزي Al3Nb را در كنار تركيباتي نظير Ti2Al TiAl و Ti3Al نشان ميدهد با توجه به محاسبات اندازه دانه به روش ويليامسون هال پس از آلياژسازي مكانيكي و همچنين ميزان رشد آنها حين انجام عمليات حرارتي نمونهي 03 ساعت آلياژ سازي مكانيكي شده با اندازه دانه در حدود 74 نانومتر در سيستم آلياژي Ti 48at Al و در حدود 14 نانومتر در Ti 48at Al 3at Nb جهت تهيه نمونه حجمي Bulk به روش تف جوشي پالسمايي جرقهاي SPS در دماي 0001 درجه سانتي گراد به مدت 03 دقيقه مورد استفاده قرار گرفت تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي SEM از سطح قطعات ميزان تخلخلي در حدود 3 را نشان ميدهد همچنين نتايج آزمون XRD از سطع قطعات تشكيل تركيبات بين فلزي مشابه با حالت عمليات حرارتي را نشان داد آزمون اكسايش در دماي 0001 درجه سانتي گراد به مدت 07 ساعت شرايط بهتر مقاومت در برابر اكسايش را در نمونهي حاوي نيوبيوم نشان ميدهد به طوريكه ثابت نرخ پارابوليك KP براي اين نمونه 3224 0 و براي نمونه 1 6329 Ti Al اندازه گيري شد كلمات كليدي آلومينايدها تركيبات بين فلزي Ti Al نيوبيوم آلياژسازي مكانيكي آزمون اكسايش
چكيده انگليسي :
The effect of addition of Nb on synthesis and Properties of nanocrystalline titanium aluminide Amir Hossein Taherian Esfahani Ah taherian@ma iut ac ir Date of Submission 2017 6 11 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language Persian Supervisor Mohamad Hossein Enayati Prof ena78@cc iut ac irAbstractOne of the most important intermetallic compounds are titanium aluminides that given theimportance and unique features such as low density high strength high melting point andexcellent corrosion and oxidation resistance and creep resistance at elevated temperaturesExtensive research on the properties and overcome their weaknesses to be used in variousindustries such as the aerospace industry has been studied One of the most importantweaknesses for this material is low toughness and ductility at room temperature that varioussolutions have been proposed such as The nanometer scale materials produced by differentmanufacturing processes such as mechanical alloying Microstructure control by selection ofamount of aluminum and formation of two phase microstructure 2 and Adding alloyingelements in different amounts depending on the nature and properties In this study Ti 48at Al by mechanical alloying process at different times milling 30 and 70 hours was produced The results of X ray diffraction XRD at this stage shows the pure elements In order tocomplete the formation of intermetallic compounds heat treatment under vacuum and at 1000 C for 3 hours was performed The test results XRD showed formation of intermetalliccompounds such as TiAl Ti2Al and Ti3Al and There is no any pure element In another test niobium Nb to increase strength and improve oxidation resistance at 3at was added tothe mix X ray diffraction test results after mechanical alloying at different times 30 and 70hours and after heat treatment showes formation of Al3Nb on the side of titanium aluminideintermetallic compounds such as TiAl Ti2Al and Ti3Al According to grain size calculationsby Williamson Hall after mechanical alloying and growth rate during the heat treatment sample that 30 hours was mechanical alloyed with a grain size of about 47 nm in the alloy Ti 48at Al and about 41 nm in the Ti 48at Al 3at Nb was used to provide a bulk sampleat 1000 C for 30 minutes Scanning electron microscope SEM images of the surface showsabout 3 porosity The test results XRD of surface showed the formation of intermetalliccompounds similar to heat treated samples The oxidation test results at 1000 C for 70 hours show better oxidation resistance in samples containing niobium so that the parabolic rateconstant KP calculated for Ti 48at Al 1 6329 and for Ti 48at Al 3at Nb 0 4223respectively Keywords Aluminide Ti Al intermetallic compounds Nb mechanical alloying oxidationtest
استاد راهنما :
محمد حسين عنايتي
استاد مشاور :
فتح الله كريم زاده
استاد داور :
مهدي احمديان، مسعود پنجه پور
