آماده سازی و خواص مکانیکی آلیاژهای نانوکریستالین بالک پایه زیرکونیومی حاوی فازهای ترکیبی و آمرف

قیمت: 38,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

آماده سازی و خواص مکانیکی آلیاژهای نانوکریستالین بالک پایه زیرکونیومی حاوی فازهای ترکیبی و آمرف

عنوان لاتین

Preparation and Mechanical Properties of Zr-based Bulk Nanocrystalline Alloys Containing Compound and Amorphous Phases

آلیاژهای نانوکریستالین بالک با چقرمگی خوب و استحکام کششی (σf) بالا در سیستم های Zr-Al-Cu-Pd و Zr-Al-Cu-Pd-Fe توسط تبلور ناقص آلیاژهای آمرف بالک ایجاد شدند. آلیاژهای نانوساختار شامل ترکیب نانومقیاس Zr2(Cu,Pd) احاطه شده توسط فاز آمرف باقی مانده هستند. اندازه ذره و فاصله بین ذرات ترکیب به ترتیب کمتر از 10 و 2 نانومتر است. تبلور آلیاژ آمرف سه تایی Zr60Al10Cu30 توسط رسوب همزمان فازهای Zr2Al و Zr2Cu با اندازه ذره بزرگ 500 نانومتری رخ می دهد و بنابراین، افزودن Pd برای تشکیل نانوساختار ضروری است. آلیاژهای نانوساختار در استوانه ریخته گری به قطر 2 تا 3 میلی متر چقرمگی خوبی را در بازه نسبت حجمی (Vf) فاز ترکیب از زیر 20 تا 40 درصد ایجاد می کنند. σf، مدول یانگ (E) و کشیدگی تا شکست (ε) برای آلیاژ Zr60Al10Cu20Pd10 از به ترتیب MPa 1760، GPa 5/81 و 10/2 درصد در Vf=0% به MPa 1880، GPa 5/89 و 17/2 درصد در Vf=40% و برای آلیاژ Zr60Al10Cu15Pd10Fe5 از به ترتیب MPa 1750، GPa 1/81 و 21/2 درصد در Vf=0% به MPa 1850، GPa 6/85 و 28/2 درصد در Vf=28% افزایش می یابد. تشکیل آلیاژهای نانوساختار بالک با σf بالا و چقرمگی خوب در همزیستی با ترکیب محتمل است، چرا که فاز آمرف باقی مانده می تواند حجم آزادی ناشی از کوئنچ در آب از دمای ناحیه مایع داشته باشد. سنتز آلیاژهای آمرف بالک با استحکام بالا شامل ترکیبات نانومقیاس برای توسعه نوع جدیدی از مواد استحکام بالا اهمیت دارد.

Bulk nanocrystalline alloys with good ductility and high tensile strength (crf) in Zr-Al-Cu-Pd and Zr-Al-Cu-Pd- Fe systems were formed by partial crystallization of cast bulk amorphous alloys. The nanostructure alloys consist of nanoscale Zr2(Cu, Pd) compound surrounded by the remaining amorphous phase. The particle size and interparticle spacing of the compound are less than 10 and 2 nm, respectively. The crystallization of a ternary Zr60Al10Cu30 amor¬phous alloy occurs by the simultaneous precipitation of Zr2Al and Zr2Cu phases with large particle size of about 500 nm and hence the addition of Pd is essential for formation of the nanostructure. The nanostructure alloys in the cast cylin¬der of 2 to 3 mm in diameter keep good ductility in the volume fraction (Ff) range of the compound phase below 20 to 40%. The Of, Young’s modulus (E) and fracture elongation (e) increase from 1760 MPa, 81.5 GPa and 2.10%, respec¬tively, at Kf=0% to 1880 MPa, 89.5 GPa and 2.17%, respectively, at Kf=40% for the Zr60Al10Cu20Pd10 alloy and from 1750 MPa, 81.1 GPa and 2.21%, respectively, at Kf=0% to 1850 MPa, 85.6 GPa and 2.28%, respectively, at Kf=28% for the ZrgoAlioCu^PdjoFes alloy. The formation of the bulk nanostructure alloys with high of and good ductility in coexistent with the compound is presumably because the remaining amorphous phase can contain a number of free volumes by water quenching from the supercooled liquid region. The synthesis of the high-strength bulk amorphous al¬loys containing nanoscale compounds is important for future development of a new type of high-strength material.