ارزيابي ريزساختاري آلياژ Ni-Nb-Si در حين فرايند آلياژسازي مكانيكي

Evaluation of the Microstructure of Ni-Nb-Si Alloy During Mechanical Alloying

در اين پژوهش از فرايند آلياژسازي مكانيكي براي توليد آلياژ آمورف در سيستم Ni-Nb-Si استفاده شد. آزمون‌هاي پراش پرتو ايكس و تصاوير ميكروسكوپي الكتروني عبوري با قدرت تفكيك بالا، تشكيل فاز آمورف را پس از 12 ساعت فرايند آلياژسازي مكانيكي تأييد كرد. نتايج حاصل از تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي از مورفولوژي ذرات در حين فرايند آلياژسازي مكانيكي نشان داد كه با افزايش زمان آسياكاري، اندازه ذرات پودر كمتر و شكل آنها يكنواخت‌تر مي‌شوند. افزايش نرخ كارسختي باعث ايجاد تردي، افزايش نرخ شكست و به‌دنبال آن كاهش اندازه ذرات پودر (2±3) ميكرومتر شد. پس از دو ساعت آلياژسازي مكانيكي ساختار لايه‌اي حاصل از قرار گرفتن لايه‌هاي متناوب از عناصر اوليه مختلف مشاهده شد. تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي از سطح مقطع پودر نشان داد، افزايش زمان آسياكاري سبب كاهش فواصل بين لايه‌ها و توزيع يكنواخت‌تر عناصر و درنهايت ايجاد ساختار يكنواختي از فاز آمورف كامل مي‌شود.

In the present study, the mechanical alloying process was used to produce the Ni-Nb-Si amorphous alloy. X-ray diffraction (XRD)analysis and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) were used to approve the amorphous phase formation after 12 hours of mechanical alloying. The results obtained from the SEM morphological images of powder particles during mechanical alloying showed that increasing the milling time caused the reduction of the powder particles size and uniformity in the shape of the particles. Enhancing the embrittlement and fracturing rate caused brittleness and the increase in the failure rate; these were followed by a decrease in the powder particle size to 1-5μm. Cold welding and flattening of the pure elemental powders after mechanical alloying for 2 hours formed a lamellar structure of the alternative layers of different elements lying over each other. SEM image of cross-section of powder particles showed that by increasing the milling time, the interlamellar spacing was decreased, the elements were distributed more uniformly, and finally, a uniform structure of theamorphous phase was completed.