اثر نانو ذرات ZrO2 بر رشد دانه ی آلیاژ CuAlNi در حین تفجوشی

تفجوشی یکی از اصلی ترین روش های تولید قطعات از نانو پودرها است. حفظ نانو ساختار ذرات پودر در حین تفجوشی، به دلیل دمای بالا و انرژی سطحی زیاد نانو ساختارها، کاری دشوار است. هدف این مقاله بررسی اثر نانو ذرات ZrO2 ، به عنوان فاز ثانویه ، بر رشد دانه در آلیاژ CuAlNi نانو ساختار در حین تفجوشی است. ذرات پودر نانو ساختارآلیاژ CuAlNi توسط آلیاژسازی مکانیکی پودرهای عنصری مس، آلومینیوم و نیکل به همراه 0 و 2.5% درصد وزنی نانو ذرات ZrO2 تولید شدند. پودرهای پیش آلیاژی شده، در دماهای °C400 و °C600 به مدت 2 ساعت تحت فشار MPa300 پرس گرم شدند. بررسی پراش اشعه ایکس (XRD) مشخص کرد که اندازه دانه در پودرهای آسیاکاری شده بدون و با نانو ذرات به ترتیب nm59 و nm50 است. بررسی سنتیک رشد دانه، توسط آزمون حرارت سنجی اختلافی (DSC) و معادله اورامی نشان داد که انرژی فعال سازی برای نمونه ی بدون و با نانو ذرات به ترتیب kj/mol112 و 124 است. این نتایج با اندازه دانه ی نمونه ها بعد از تفجوشی که توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) تخمین زده شد، همخوانی قابل قبولی داشت. حضور نانو ذرات ZrO2 باعث شدند که اندازه دانه بعد از تفجوشی همچنان در محدوده نانومتری باشد در حالیکه در نمونه بدون نانوذرات ZrO2 اندازه دانه بعد از تفجوشی در حد میکرومتر است.

Keywords:

نانو ذرات , سنتیک رشد دانه , معادله اورامی , تفجوشی