توليد و مشخصه يابي آلياژ نانوساختار آهن - كبالت آلايش يافته با نيوبيوم توسط آلياژسازي مكانيكي

Fabrication and characterization of nano structure FeCo(Nb) alloy using mechanical alloying

آلياژهاي Fe-Co بدليل خواص مغناطيسي و الكتريكي منحصر به فرد خود مورد توجه بسياري از محققين قرار گرفته اند. منظم بودن شبكه Fe-Co و اندازه دانه بر روي خصوصيات مغناطيسي و مكانيكي تأثير بسيار دارد . آلياژهاي FeCo با تركيب اتمي يكسان بيشترين نظم شبكه و بهترين خصوصيات الكتريكي را دارند. آلياژهاي آهن -كبالت علي رغم خصوصيات مغناطيسي خوب داراي شكل پذيري بسيار بدي بوده كه با اضافه كردن مقادير ناچيز ( 1 تا 3 درصد) عنصر نيوبيوم شكل پذيري آن بهبود مي يابد. در اين تحقيق آلياژ نانوساختار Fe0.5Co0.5 بدون و با آلايش دهنده نيوبيوم توسط آلياژسازي مكانيكي توليد گرديد . براي اين منظور از پودرهاي آهن، كبالت، و نيوبيوم با خلوص 99/5% استفاده شد. نتايج نشان داد بعد از 2 ساعت آسياكاري پيك هاي fcc-Co حذف شده و تماما بصورت كبالت hcp در مي آيد . با ادامه آسياكاري پيك هاي كبالت تضعيف شده و پس از 10 ساعت آسياب كاري بطور كامل حذف مي شود كه نشان دهنده ي حل شدن Co در Fe و تشكيل محلول جامد FeCo مي باشد . نتايج XRD همچنين نشان داد بعداز 10 ساعت آسياكاري آلياژ نانوساختار با اندازه دانه كمتر از 30 نانومتر بدست مي آيد.

FeCo alloys have been of interest to many scientists due to their unique magnetic and electrical properties. These alloys have found many applications in areas such as aerospace, electrical motors and advanced transformers. Ordering reactions and grain size of FeCo alloys have a great influence on mechanical and electrical properties. In spite of their great magnetic properties, FeCo alloys are extremely brittle and with low formability. Addition of 1-3% of additives such as Niobium increases their ductility. In this research a nano structure FeCo(Nb) was fabricated using mechanical alloying. For this purpose pure elemental Fe, Co, and Nb powders were used. Results indicated that after 2 hr of milling, peaks related to fcc-Co vanished and cobalt is totally with hcp structure. Upon further milling up to 5 hr Co peaks disappeared completely. This indicates the diffusion of Co into Fe and the formation of FeCo solid solution. XRD results implied that after 10 hr milling a nano structured alloy with grain size less than 30 nm was formed.