پديد آورنده :
كريمي، محمدعلي
عنوان :
ساخت آلياژ آنتروپي بالاي CoCuFeMnNi با روش آلياژسازي مكانيكي و تف جوشي پلاسمايي جرقه اي و ارزيابي رفتار اتصال فاز مايع گذراي آن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 89 ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مرتضي شمعانيان، محمدحسين عنايتي
توصيفگر ها :
آلياژ آنتروپي بالا , CoCuFeMnNi , آلياژسازي مكانيكي , تف جوشي پلاسمايي جرقه اي , اتصال فاز مايع گذرا
استاد داور :
علي شفيعي، ابوذر طاهري زاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/07/13
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/07/13
چكيده فارسي :
1 چکیده در این پژوهش آلیاژ آنتروپي باالی CoCuFeMnNi با روش آلیاژسازی مكانیكي و تفجوشي پالسمایي جرقهای SPS ساخته شده و رفتار آن حین فرآیند اتصال فاز مایع گذرا TLP مورد بررسي قرار گرفت ساخت پودر آلیاژ آنتروپي باالی CoCuFeMnNi با استفاده از دو آسیاب معمولي و آسیاب پرانرژی انجام شد نتایج طیفسنجي تفكیک انرژی پرتو ایكس EDS نشان داد در پودر سنتز شده با استفاده از آسیاب معمولي پس از 441 ساعت آلیاژسازی مكانیكي انحالل کامل عناصر انجام نميشود نتایج پراش پرتو ایكس XRD و EDS پودر سنتز شده با استفاده از آسیاب پرانرژی نشان داد که پس از 43 ساعت آلیاژسازی مكانیكي محلول جامد تكفاز FCC تشكیل ميشود فرآیند SPS در دماهای 451 448 458 و 144 C انجام شد نتایج XRD و تصاویر میكروسكوپ الكتروني روبشي SEM نشان داد پس از فرآیند SPS محلول جامد تكفاز FCC تشكیل ميشود چگالي نمونهها با روش ارشمیدس اندازهگیری شد و نمونه سنتز شده در دمای 854 C با 3 درصد تخلخل به عنوان نمونه بهینه در نظر گرفته شد متوسط سختي و ریزسختي و استحكام برشي این آلیاژ به ترتیب برابر با 334 VH0 1N 314 VHN و 324 MPa اندازهگیری شد اتصال TLP آلیاژ با استفاده از الیه میاني 2 AWS BNi و در دمای 1454 C و در زمانهای 42 46 481 و 442 دقیقه انجام شد تصاویر SEM و نتایج EDS نشان داد در زمانهای کم اتصالدهي ترکیبات غني از کروم و Mn3Si در ناحیه اتصال تشكیل ميشوند با افزایش زمان اتصالدهي ترکیبات بین فلزی تشكیل شده در محل اتصال از بین رفته و ساختار یكنواخت ناشي از انجماد همدمای تقریبا کامل در محل اتصال تشكیل شد نتایج نشان داد با افزایش زمان اتصالدهي تا 442 دقیقه به دلیل حذف ترکیبات بینفلزی تشكیل شده در محل اتصال استحكام برشي افزایش پیدا ميکند حداکثر استحكام در نمونه با زمان اتصالدهي 442 دقیقه و برابر با 184 MPa بدست آمد تغییرات ریزسختي در مقطع اتصال نشان داد در نمونه با زمان اتصالدهي 42 دقیقه افزایش سختي در ناحیه اتصال و در نمونههای با زمانهای 46 481 و 442 دقیقه افت سختي اتفاق ميافتد همچنین اتصال TLP آلیاژ با استفاده از الیه میاني مس و دردماهای 1484 C 1454 C و C و 1144 C و به مدت 46 دقیقه انجام شد بررسيهای ریزساختاری نشان داد که در دماهای 1454 C و 1144 C حفراتي در محل اتصال تشكیل ميشود به همین دلیل استحكام برشي این اتصاالت پایین بود در دمای 1484 C ساختاری یكنواخت در محل اتصال ایجاد شد در ادامه تاثیر زمان TLP در دمای C 4841 مورد بررسي قرار گرفت نتایج EDS نشان داد در محل اتصال نمونههای اتصال داده شده با الیه میاني مس محلول جامدی شامل عناصر تشكیل دهنده فلز پایه تشكیل ميشود بررسي های ریزساختاری نشان داد با افزایش زمان نگهداری حفرههای تشكیل شده در محل اتصال کاهش ميیابد که باعث افزایش استحكام برشي با افزایش زمان اتصالدهي ميشود حداکثر استحكام برشي 212 MPa در نمونه با زمان اتصالدهي 42 دقیقه حاصل شد در مقطع اتصال نمونههای اتصال داده شده با الیه میاني مس به دلیل تشكیل محلول جامد CoCuFeMnNi افت سختي مشاهده شد کلمات کلیدی آلیاژ آنتروپي باال CoCuFeMnNi آلیاژسازی مكانیكي تفجوشي پالسمایي جرقهای اتصال فاز مایع گذرا
چكيده انگليسي :
14AbstractIn this study CoCuFeMnNi high entropy alloy HEA was fabricated by mechanical alloying MA and spark plasma sintering SPS and the transient liquid phase bonding of this alloywas evaluated CoCuFeMnNi HEA powders was synthesized by an ordinary and a highenergy ball mill machine EDS results showed in powders fabricated by ordinary ball millmachine the solution of elements was not completed after 100 h MA In powders fabricatedby high energy ball mill machine XRD and EDS results showed FCC single phase solidsolution formed after 30 h MA process SPS process was performed at 750 800 850 and900 C XRD results and SEM images showed FCC single phase solid solution was formedafter SPS The density of samples was measured by Archimedes method The specimenfabricated at 850 C with 3 porosity was optimal sample The average of hardness microhardness and shear strength was 390 VHN 330 VH0 1N and 320 MPa respectively Transient liquid phase bonding TLP of CoCuFeMnNi HEA was carried out using AWSBNi 2 at 1050 C for the bonding time of 20 60 180 and 240 min SEM images and EDSresults showed Cr rich compounds and Mn3Si was formed in the bonding area at short times By increasing the bonding time intermetallic compounds were eliminated and uniformmicrostructure of almost isothermal solidification was formed Results indicated byincreasing the bonding time shear strength of samples improve The maximum shearstrength 180 MPa obtained in the specimen with the bonding time of 240 min In the samplewith 20 min bonding time the hardness value increased in bonding zone due to presence ofCr rich compounds and Mn3Si In the samples with the bonding times of 60 180 and 240min the the hardness value decreased The TLP bonding of CoCuFeMnNi HEA was alsoperformed using Cu foil interlayer at 1050 1080 1100 C for 60 min In the joints fabricatedat 1050 and 1100 C linear porosities were formed The microstructure of the specimen madeat 1080 C was uniform So the effect of TLP bonding time at 1080 C was investigated EDS results confirmed that in the specimens with Cu interlayer a solid solution includingCo Cu Fe Mn and Ni was formed in bonding area By increasing the bonding time theformation of porosities in bonding area decreased The maximum shear strength 292 MPa was obtained in the specimen with the bonding time 20 min The formation of CoCuFeMnNisolid solution in bonding area led to decrement in hardness value of this area Keywords High entropy alloy CoCuFeMnNi mechanical alloying spark plasmasintering transient liquid phase
استاد راهنما :
مرتضي شمعانيان، محمدحسين عنايتي
استاد داور :
علي شفيعي، ابوذر طاهري زاده
