در دنیای امروز، نیاز به مواد مهندسی نو که بتواند نیازهای صنعت را رفع کند، ضروری به نظر می‌رسد. در این میان کامپوزیت‌ها، به‌خصوص کامپوزیت‌های زمینه فلزی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است.
معرفی پایان نامه_بررسی تأثیر متغیرهای ساخت بر تولید آلیاژهای مادر کامپوزیتFe/TiC
| دانشجو: منصور رضوی استاد راهنما: دکتر محمدرضا رحیمی پور مرکز: پژوهشگاه مواد و انرژی مقطع: کارشناسی ارشد تاریخ شروع: ۲۷/۸/۱۳۸۳ تاریخ اتمام: ۱۵/۸/۱۳۸۴ |
| در دنیای امروز، نیاز به مواد مهندسی نو که بتواند نیازهای صنعت را رفع کند، ضروری به نظر می‌رسد. در این میان کامپوزیت‌ها، به‌خصوص کامپوزیت‌های زمینه فلزی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است. کامپوزیت Fe/TiC، یکی از کامپوزیت‌های منحصربه‌فردی است که در کاربردهای مهندسی مورد استفاده قرار گرفته‌است. حفظ استحکام در دماهای بالا، امکان ماشین‌کاری در حالت آنیل، مقاومت بالای سایشی و خوردگی و. . . از خواص برجسته این ماده است. ضمن اینکه از نظر اقتصادی نسبت به بسیاری از کامپوزیت‌ها، مقرون به‌صرفه است. در این تحقیق سعی شده که آلیاژ مادر کامپوزیت Fe/TiC و همچنین پودر نانوکریستال TiC از مواد ارزان‌قیمت و به روش آلیاژسازی مکانیکی (MA) و سنتز خوداحتراقی (SHS) تولید گردد تا در فرایندهای بعدی و به‌منظور بهبود خواص قطعات تولیدی مورد استفاده قرار گیرد. سیستم‌های Ti-C، Ti-C-Al، TiO2-C، TiO2-C-Al ، Cا-FeTiO3 و FeTiO3-C-Al مورد مطالعه قرار گرفتند. مواد اولیه هر یک از سیستم‌ها به نسبت استوکیومتری مشخص مخلوط و از طریق آسیا ماهواره‌ای آسیا شدند. به‌منظور تکمیل واکنش‌ها و بررسی تأثیر آسیا کردن بر روی فعال شدن پودر‌ها، عملیات حرارتی در دماهای مختلف بر روی نمونه‌ها انجام شد. سیستم‌های ذکر شده به لحاظ داشتن شرایط ترمودینامیکی به روش SHS، مورد بررسی قرار گرفتند. برای ارزیابی تأثیر پودر نانوکریستال، TiC که به روش MA تهیه شده بود، به مذاب چدن افزوده شد. مطالعات میکروسکوپی به وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ نوری (OM) انجام گرفت. تعیین فازهای تولید شده، اندازه کریستال‌ها و پارامتر شبکه، با دستگاه پراش اشعه ایکس (XRD) انجام شد و در نهایت سختی و میزان سایش نمونه‌های ریخته‌گری‌شده به ترتیب و با استفاده از سختی‌سنج یونیورسال و دستگاه تست سایش به روش پین روی دیسک اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که با استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی امکان تولید پودر نانوکریستال TiC از مواد اولیه Ti-C در زمان‌های بیش از ۱۵ ساعت و از مواد اولیه Ti-C-Al در زمان‌های بیش از ده ساعت میسر است. اندازه دانه‌ها به‌ترتیب ۶۸/۲۵ و ۲۹/۲۸ نانومتر بود. عملیات حرارتی در هر یک از سیستم‌هایی که عملیات آسیا قبل آن انجام شده بود، توانست باعث کاهش دمای تشکیل TiC گردد. در مخلوط حاوی FeTiO3-C کامپوزیت Fe/TiC به‌طور کامل و در مخلوط حاوی FeTiO3-C-Al کامپوزیت هیبرید Fe/TiC-Al2O3 حاصل شد. تنها در مخلوط‌های حاوی Ti-C و Ti-C-Al، فرایند SHS توانست باعث سنتز TiC گردد. افزودن نانوذرات کریستال TiC، به‌طور موفقیت‌آمیزی باعث ریز شدن ساختار و بهبود سختی و مقاومت به سایش چدن شد. نتایج این تحقیق به‌صورت سه مقاله ISI، چهار اختراع و یک همایش داخلی به چاپ رسیده‌است. |
