آماده سازی آلیاژهای بی شکل توده ای زیرکونیوم - آلومینیوم - کبالت، نیکل - مس با استفاده از ریخته گری قالب مسی و بررسی ویژگی های مکانیکی و حرارتی آنها

قیمت: 38,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

آماده سازی آلیاژهای بی شکل توده ای زیرکونیوم - آلومینیوم - کبالت، نیکل - مس با استفاده از ریخته گری قالب مسی و بررسی ویژگی های مکانیکی و حرارتی آنها

عنوان لاتین

Preparation of Bulky Amorphous Zr-Al-Co-Ni-Cu Alloys by Copper Mold Casting and Their Thermal and Mechanical Properties

آلیاژهای بی شکل توده ای به صورت زیرکونیوم-آلومینیوم- M(M= کبالت، نیکل، مس) تولید شدند و این کار از طریق ذوب قوس الکتریکی در آتشدان مسی انجام می پذیرد. بیشترین ضخامت برای تشکیل شیشه 6.1 میلی مترAl10 Co3 Ni9 Cu18 Zr60 ، 6.8 میلی متر برای Al15 Co5 Ni15Cu5 Zr60 و 6.2 برای Al20Co17.5 Ni2.5 Cu5 Zr55 است. ترکیب بهینه برای تشکیل شیشه مورد بررس قرار گرفت و مشاهده شد که با افزایش درصد آلومینیوم از 10 درصد به 20 درصد، ترکیب بهینه از سمت مس به سمت کبالت (و با واسطه نیکل) منتقل می گردد. استفاده از فرآیند ریخته گری قالب فلزی موجب تشکیل استوانه های (سیلندر) بی شکل با قطر 7 میلی لیتر برای این سه آلیاژ می گردد. اثر ترکیب بر تشکیل شیشه مورد بحث قرار گرفته است. آلیاژ بی شکل ریخته گری شده Al10 Co3 Ni9 Cu18 Zr60 در اینجا مورد بحث قرار گرفته است و تست کششی آن حاکی از یک جریان دندانه دار متمایز پیش از شکستگی بوده است. تولید جریان دندانه دار مورد توجه قرار گرفته است، زیرا آلیاژ دارای ماهیت شکل پذیر می باشد که توقف لحظه ای برش را فراهم می سازد. مدول یانگ، قدرت شکنندگی کششی و ازدیاد طول تا شکست به ترتیب 97 گیگاپاسکال، 1510 مگاپاسکال و 2% هستند. شکستگی زمانی رخ می دهد که برش صفحه ای به حداکثر برسد و شکستگی سطحی شامل الگوی توسعه یافته رگه ای می باشد. اندازه این رگه ها تقریبا 10 برابر بزرگتر از نوارهای ریسیده شده مذاب می باشد و به همین خاطر است که محدوده برش تغییر شکل در محدوده وسیعتری برای آلیاژهای ریخته گری شده رخ می دهد، این نشان می دهد که انرژی زیادتری برای شکستگی نهایی نیاز می باشد. آلیاژهای بی شکل با قابلیت شیشه ای شدن بالا و ماهیت شکل پذیری شدید برای توسعه مواد شیشه ای فلزی اهمیت به سزایی دارند.

Bulky amorphous alloys were found to form in Zr-Al-M (M = Co, Ni, Cu) systems by arc melting on a copper hearth. The largest thickness for glass formation is 6.1 mm for Zr6oAl10Co3Ni9Cu18, 6.8 mm for Zr^Al^CosNi^Cus and 6.2 mm for Zr55Al20Con.5Ni2.5Cu5. The optimum composition for glass-forming ability shifts from the Cu-rich side to the Co-rich side through the Ni-rich side with increasing A1 content from 10 to 20%. The use of a metallic mold casting process enabled the formation of amorphous cylinders with the largest diameter of 7 mm for the three alloys. The com¬positional effect for the large glass-forming ability has also been discussed by taking the present data into consideration. The cast amorphous Zr^Al^CosNigCu^ alloy subjected to tensile testing exhibits distinct serrated flow before final frac¬ture. The generation of the serrated flow is noticed because the alloy has a ductile nature which enables the momentary stop of the shear sliding. The Young’s modulus, tensile fracture strength and fracture elongation are 97 GPa, 1510 MPa and 2.0%, respectively. The fracture occurs along the maximum shear plane and the fracture surface consists of a well- developed vein pattern. The size of their veins is about 10 times as large as that for the melt-spun ribbon and hence the shear deformation region occurs in a much wider region for the cast alloy, indicating the necessity of a larger amount of energy up to final fracture. The finding of the amorphous alloys with the large glass-forming ability and the extremely ductile nature is important for the subsequent development of metallic glassy materials.