سنتز تركيب بين¬فلزي نانوبلورين Al3Zr با آلياژسازي¬ مكانيكي و عمليّات¬حرارتي

Synthesis of Nanocrystalline Al3Zr Intermetallic Compound by Mechanical Alloying and Heat Treatment

با توجه به پیشرفت¬های اخیر در صنایع امروزی مانند خودروسازی و هوافضا، نیاز به موادی كه خواص مناسب مكانیكی خود را تا دماهای بالا حفظ می¬كنند، ضروری به¬نظر می¬رسد. توسعه¬ی روز¬افزون تركیب¬های بین¬فلزی و كاربرد بیش از پیش این دسته از مواد، دلیلی برای این ادّعا است. در این میان، تركیب بین¬فلزی تری¬آلومیناید زیركونیم به¬دلیل پایداری حرارتی، نسبت بالای استحكام به وزن، بسیار مورد توجه محقّقان بوده است. در این تحقیق، امكان تولید Al3Zr به¬روش آلیاژسازی مكانیكی بررسی شد. نتایج نشان دادند كه تركیب بین¬فلزیAl3Zr با انجام آلیاژسازی مكانیكی حتی به¬مدّت زمان 50 ساعت نیز تشكیل نمی¬شود، امّا با انجام عملیّات آسیاكاری به¬مدّت 10 ساعت و سپس، عملیّات حرارتی در دمای C º 600 به¬مدّت یك¬ساعت، تركیب Al3Zr تولید شد. با استفاده از رابطه¬ی ویلیام¬سون- هال، اندازه¬ی دانه¬های تركیبAl3Zr برابر با 32 نانومتر محاسبه شد. این اندازه¬ی دانه تطابق خوبی با مشاهدات میكروسكُپ الكترونی عبوری داشت.

According to the recent technological developments in modern industries such as automotive and aerospace industries, the use of materials which can retain their mechanical properties at elevated temperatures is essential. Considerable developments which have been made on intermetallic compounds and their applications show that such industries need to use these materials. Nowadays, Zirconium tri-Aluminide intermetallic has attracted much attention due to its good thermal stability and high specific strength. In this study, Al3Zr compound was produced by mechanical alloying. The results showed that no new phase is produced in the powder mixtures after 50 hours of mechanical alloying. After heat treating the mechanically alloyed powder at 600 ºC for 1 hour, the Al3Zr compound was formed. The grain size of the Al3Zr compound was measured to be 32 nm.