بررسي تاثير افزايش بور بر اندازه دانه و سختي در آلومينايدهاي آهن

The effects of Boron additions to iron aluminides on the hardening and Grin size

راه حل هاي مختلفي جهت افزايش انعطاف پذيري ارائه شده از آن جمله مي توان به كاهش اندازه دانه و اضافه كردن عناصر آلياژي اشاره نمود براي اين منظور، تركيب بين فلزي Fe-40Al با مقادير مختلف بور (ppm 250، 500، 750، 1000) با استفاده از روش ذوب قوسي در خلاء آلياژسازي شد و سپس به بررسي عوامل موثر بر انعطاف پذيري آلومينايد آهن مانند اندازه دانه و سختي و همچنين تاثير افزايش بور بر آنها پرداخته شد. نتايج بدست آمده نشان مي دهد با افزايش بور تا 1000ppm اندازه دانه در ريز ساختار مشاهده شده كاهش يافته، كه اين كاهش اندازه دانه سبب بهبود در انعطاف پذيري مي گردد. همچنين افزايش بور روي سختي نمونه اثر گذاشته است به گونه اي كه با افزايش ميزان بور، سختي نمونه ها تحت بارهاي مختلف كه به روش ميكرو و ماكرو اندازه گرفته شده كاهش يافته است. اضافه كردن بور باعث كاهش جاهاي خالي و در نتيجه كاهش سختي مي گردد. از طرفي با كاهش جاهاي خالي توسط بور انعطاف پذيري بهبود مي يابد. نتايج حاصل از آزمايشات نشان ميدهد با افزودن بور انعطاف پذيري تركيب بين فلزي Fe-40Al در دماي محيط بهبود يافته است.

Iron aluminide, FeAl, has been widely studied because of its excellent high temperature oxidation and corrosion properties. At high temperatures, FeAl generates a large number of thermal vacancies, and the vacancy concentration increases with increasing aluminum content. The mechanical properties depend on the vacancy concentration. Increasing vacancy concentration will increase the hardness and decrease the ductility of FeAl. Ternary alloying elements, except boron, have little effect on the hardening at high temperature and can increase the hardness after long time anneals at low temperature. Small boron additions are known to reduce the intergranular brittleness of some intermetallics, due to their intergranular segregation. The sharpest decline occurs around the composition where the fracture mode changes from transgranular to intergranular. Boron shifts this ductile-brittle transition to higher Al levels by segregating to the grain boundaries and suppressing grainboundary fracture.