بررسي مكانيزم تشكيل آلياژ آمورف Al80Fe10Ti5Cr3B2

Evolution of amorphization mechanism of Al80Fe10Ti5Cr3B2 alloy by mechanical alloying

در اين پژوهش مكانيزم تشكيل فاز آمورف و همچنين تبلور فازهاي كريستالي در آلياژ آمورف پايه آلومينيوم Al80Fe10Ti5Cr3B2 مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور ابتدا مخلوط پودري حاوي Al و Fe و Ti و Cr و B به نسبت وزني مورد نظر تحت فرايند آلياژ سازي مكانيكي قرار گرفتند. اين فرايند با نسبت گلوله به پودر 10:1 با دور 250 در هر دقيقه و تحت آتمسفر گاز خنثي آرگون و زمان هاي مختلف انجام گرفت. آنتالپي انحلال اين سيستم طبق مدل مديما برابرKj 9/6- بدست آمد. بررسي هاي فازي توسط پراش پرتو ايكس (XRD) و مكانيزم تشكيل توسط آناليز حرارتي انجام گرفت. نتايج بدست آمده نشان داد كه پس از آلياژ سازي مكانيكي آلياژ Al-10%Fe-5%Ti-3%Cr-2%B براي 25 ساعت، زمينه ي آلياژ آمورفي ايجاد شد، كه عنصر كروم بصورت نامحلول در آن وجود دارد و اين آلياژ بدست آمده در اثر حرارت طي يك مرحله تبلور مي يابد. فاز متبلور در آن بصورت هاي Al13Fe4 وAlFe وFeAl3 و Al9Cr4 ظهور پيدا كرد. و طي اين تبلور تمام كروم نامحلول بصورت تركيب بين فلزي در مي آيد.

In this study, the mechanism of amorphization and crystallization of aluminum based amorphous alloy of Al80Fe10Ti5Cr3B2 have been investigated. For this purpose, powder mixtures containing Al, Fe, Ti, Cr, and B to the desired weight ratio were mechanically alloyed. This process carried out under the Inert atmosphere of Argon gas and with the ball to powder ratio of 10:1 and the speed of 250 rpm. Considering the Miedema's model, the enthalpy of mixture for this alloy system calculated as -9.6Kj. X-ray diffraction and thermal analysis was used for phase identification and study of phase formation mechanism, respectively. The results showed that the mechanical alloying of the Al-10% Fe-5% Ti-3% Cr-2% B alloy for 25 hours, leads to formation of amorphous phase, containing insoluble and deformed Cr element. This alloy system has a one-stage crystallization during it's thermal analysis . After the crystallization, the crystal phases of FeAl3, Al13Fe4, AlFe, and Al9Cr4 were formed and all the remaining Cr altered in to the intermetallic phase.