اثر افزودنیهای نیتریدی بر چگالش و خواص مکانیکی کامپوزیتهای پایه دیبورید تیتانیوم

دیبورید تیتانیوم به دلیل داشتن ویژگیهایی همچون نقطه ذوب بالا، مدول کشسان، سختی، استحکام خمشی، هدایت الکتریکی و هدایت حرارتی بالا، مقاومت به شوک حرارتی، پایداری شیمیایی و مقاومت به سایش توجه فراوانی را برای کاربرد در قطعات سازهای دما بالا و تحت سایش، به خود جلب کرده است. با این وجود، به دلیل داشتن ضریب خودنفوذی پایین و پیوند اشتراکی مستحکم، دارای تفجوشی پذیری ضعیفی است. حضور لایه های غنی از اکسیژن بر روی سطح ذرات پودری دیبورید تیتانیوم موجب کاهش میزان چگالش و افزایش نرخ رشد دانه ها در طول تفجوشی میشود. در این پژوهش، کامپوزیتهای TiB۲-AlN، TiB۲-BN، TiB۲ -BN-AlN، با نسبتهای حجمی مختلف به روش پرس گرم در دمای ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد تحت فشار ۳۰ مگاپاسکال به مدت ۶۰ دقیقه تفجوشی شدند. با افزودن نیترید آلومینیوم، بیشینه چگالی نسبی برابر ۹۷/۵۲ درصد به همراه بالاترین مقدار چقرمگی شکست ۷/۹۳۹ مگاپاسکال جذر متر برای نمونه حاوی ۱۰ درصد وزنی نیترید آلومینیم اندازهگیری شد. برای کامپوزیتهای TiB۲-BN با افزودن نیترید بور به سبب تراکم و چگالش ضعیف نیترید بور ورقهای، کاهش عمده در مقدار چگالی نسبی مشاهده شد ( تا مقدار ۷۵/۶۹۲ درصد). در مورد کامپوزیتهای TiB۲-BN-AlN، علاوه بر دستیابی به چگالی نسبی بالاتر از ۹۲ درصد در همه نمونه ها، استحکام خمشی بالاتر از ۲۰۰ مگاپاسکال نیز برای نمونه ها بدست آمد.

Keywords:

پرس گرم , دیبورید تیتانیوم , افزودنیهای نیتریدی , چگالش , خواص مکانیکی