نویسندگان
1 کارشناس ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد، دانشکده مهندسی مواد، اصفهان، ایران
2 استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد، دانشکده مهندسی مواد، اصفهان، ایران
3 استاد، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی مواد، اصفهان، ایران
چکیده
آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل دارا بودن خواص مطلوبی نظیر چگالی پایین و نسبت استحکام به وزن بالا در بسیاری از صنایع به ویژه خودرو سازی و هوا و فضا کاربرد گسترده ای پیدا کردهاند. در این پژوهش ابتدا روند تولید آلیاژ آلومینیوم 7014 به روش آلیاژسازی مکانیکی در یک آسیاب سیاره ای پر انرژی با نسبت وزنی پودر به گلوله 1: 20 تحت آتمسفر آرگون بررسی شد. با توجه به نتایج XRD و تصاویر XRY-MAP و همچنین تغییرات ثابت شبکه، با افزایش زمان آسیاب کاری به تدریج محلول جامد آلومینیوم حاوی عناصر روی و منیزیم ایجاد شده است و آلیاژ آلومینیوم 7014 پس از سه ساعت آسیاب کاری تشکیل شد. همچنین برای بدست آوردن تاثیر زمان آسیاب کاری بر روی اندازه بلورک ها، آسیاب کاری نمونه ها در زمان های (4، 6، 8، 10، 15، 20 و 25 ساعت) انجام شد. در نهایت اندازه بلورک ها در زمان 15 ساعت آسیاب کاری حدود 11 نانو متر گزارش شد. میزان سختی آلیاژ نیز با افزایش زمان آسیاب کاری افزایش پیدا میکند، به طوری که در زمان 15 ساعت آسیاب کاری 130 ویکرز گزارش شد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Synthesis and Characterization of Al 7014 Nanostructure by Mechanical Alloying
نویسندگان [English]
- Danial Davoodi 1
- Seyed Amir Hossain Emami 2
- Ali Saidi 3
1 M.Sc. Student, Department of material engineering, Islamic Azad University, Najaf Abad branch, Iran
2 Assistant Professor, Department of material engineering, Islamic Azad University, Najaf Abad branch, Iran
3 Professor, Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]
Aluminum and its alloys due to favorable properties such as low density and high strength to weight ratio, have found many applications in industries, particularly the automotive and aerospace. In this study, the production process of aluminum alloy 7014 using mechanical alloying in a high energy planetary mill, at a weight ratio of powder to bullet 1: 20, under argon atmosphere was investigated. According to the XRD results and XRY-MAP images and also the changes in lattice parameter, with increasing milling time gradually aluminum solid solution containing zinc and magnesium elements was created and aluminum alloy 7014 after a three-hour milling established. Also, effect of milling time on crystalline size, was investigated by milling at different times (4, 6, 8, 10, 15, 20 and 25 h).finally, the crystalline size of about 11 nm was reported on 15 hours of milling. Also the Alloy hardness value increased with increasing milling time, so 130 Vickers was reported after 15 hours of the milling.
کلیدواژه‌ها [English]
- Mechanical alloying
- Aluminum alloy 7014
- Hardness
- Yazdani, F. Karimzadeh, M. Tavoosi, "Microstructural of nanostructure 7075 aluminum alloy during isothermal annealing", Journal of Alloys and Compounds, No. 493, PP. 137- 141, 2010.
- G, During, D. Karabi, D. Siddharatha, ''Synthesis and Characterization of Al Matrix Composites Reinforced by in Situ Alumina Particulates'', Materials Science and Engineering A, Vol. 445- 446, pp. 100- 105, 2007.
- L. Hernandez Rivera, J. J. Cruz Rivera, V. Pazdelangel, V. Garibay Febles, O. Coreno Alonso, R. Martnezsanchez, ''Structural and morphological study of a 2024 Al– Al2O3 composite produced by mechanical alloying in high energy mill'', Materials and Design, No. 37, pp. 96 - 101, 2012
- Suryanarayana, N. Al- Aqeeli, ''Mechanically alloyed Nano composites'', Progress in Materials Science, Vol. 58, pp. 383- 502, 2012.
- M. Rui Navas, J. B. Foganolo, F. Velasco, J. M. Rui Prrieto, L. Froyen, ''One Step Production of Aluminum Matrix Composite Powders by Mechanical Alloying'', Composite Part A, No . 37, pp. 2114-2120, 2006.
- M. Zebarjad, S. A. Sajjadi, ''Microstructure Evaluation of Al-Al2O3 Composite Produced by Mechanical Alloying Method'', Materials and Design, No. 27, pp. 684- 688, 2006.
- Rahimian, N. Parvin, N. Ehsani, ''Investigation of particle size and amount of alumina on microstructure and mechanical properties of Al matrix composite made by powder metallurgy'', Materials Science and Engineering, No. A527, PP. 1031-1038, 2010.
- Gu, Z. Wang ,Y. Shen, Q. Li ,Y. Li, ''In-Situ TiC Particle Reinforced Ti-Al Matrix Composites Powder Preparation by Mechanical Alloying and Selective Laser Melting behavior'', Applied Surface Science ,No. 255 ,pp. 9230- 9240, 2009.
- S. Khan, B. Farrokh, L. Takacs, "Effect of Grain Refinement on Mechanical Properties of Ball-Milled Bulk Aluminum", Materials Science and Engineering, No. A 489, pp. 77–84. 2008.
- Jafari, M. H. Enayati, M. H. Abbasi, F. Karimzadeh. "Compressive and Wear Behaviors of Bulk Nanostructured Al2024 Alloy." Materials and Design, No. 31, 663– 669. 2010.
- Safari, G. H. Akbari, A. Shahbazkhan, M. Delshad Chermahini, ''Microstructural and Mechanical properties of Al– Mg/ Al2O3 Nano Composite prepared by mechanical alloying'', Journal of Alloys and Compounds, No. 509, pp. 9419 -9424, 2011.
- H. Akbari, J. Safari," Structural evolution of Al- Mg matrix Nano Composite reinforced with Al2O3 particles during high- energy ball milling", International Conference on Composite, PP. 27-30, 2010.
- م. طاهری اثنی عشری، ف. کریم زاده، م. ح. عنایتی، "بررسی مکانیزم تشکیل آلیاژ نانو ساختار Al6061 حین فرآیند آلیاژسازی مکانیکی و عملیات حرارتی"، پنجمین همایش مشترک انجمن مهندسین متالورژی و جامعه علمی ریخته گران ایران.
- M.Tavoosi, M. H. Enayati , F. Karamzadeh, "Softening behavior of Nano structured Al-14 Wt % Zn alloy during mechanical alloying", Journal of Alloy and Compounds, No. 464, pp. 107-110, 2008.
- ج. دیتا، ر. اسلامی فارسانی، " کلید آلومینیوم و آلیاژهای وابسته"، چاپ اول، انتشارات لویه، 1382.
- د .هال، د .بیکن، ع .اکرامی، "متالورژی مکانیکی آشنایی با نابجاییها"، موسسه انتشارات دانشگاه صنعتی شریف، 1386.
- Gubicza, M. Kassem, G. Ribarik, T. Unger, "The micro structure of mechanically alloyed Al-Mg determined X-ray diffraction peak profile analysis", Journal of Materials Scince and Engineering A, No. 372, pp.115-122. 2004.
- Ismail, A. Sascha, M. Silke , W. Bernhard," Nano crystalline Al- Al2O3p and SiCp composite produced by high- energy ball milling", Journal of Materials Processing, No. 205, pp. 111-118, 2008.
- ج. صفری، غ. ح. اکبری، "مشخصه یابی تاثیر افزایش منیزم بر کامپوزیت نانو ساختار Al- 5Al2O3 حین فرآیند آلیاژ سازی مکانیکی "، دومین همایش ملی نانو مواد و نانو تکنولوژی، دانشگاه آزاد آسلامی واحد نجف آباد، اردیبهشت 1389.
- M. Zebarjad, S. A. Sajjadi, ''Microstructure Evaluation of Al-Al2O3 Composite Produced by Mechanical Alloying Method'', Materials and Design, No. 27, pp. 684-688, 2006.
)