تاثیر فاز تقویت کننده و آنیلینگ بر ریزساختارکامپوزیت نانوساختار 3O2Al/Al-Mg تولید شده توسط فرایند آلیاژسازی مکانیکی

چکیده

در تحقیق حاضر تاثیر افزایش درصد آلومینا به مقدار 0، 5، 10 و 15 درصد وزنی و فرایند آنیلینگ بر ریزساختار کامپوزیت 3O2Al/ Mg10- Alمورد بررسی قرار گرفت. فرایند آسیاکاری در یک آسیای سیاره‌ای انرژی بالا تحت اتمسفر آرگون انجام شد. سپس پودرها در دمای 400 درجه سانتی‌گراد به مدت 45 دقیقه آنیل شدند. برای بررسی مورفولوژی و اندازه ذرات پودر از تکنیک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده گردید. آنالیز پراش اشعه ایکس(XRD) برای تعیین اندازه دانه، کرنش شبکه، پارامتر شبکه و تشخیص فازهای تشکیل شده، مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش ذرات آلومینا باعث تسریع در فرایند آلیاژسازی مکانیکی شده و یک حالت پایا در ذرات پودر حاصل می‌شود. افزایش درصد آلومینا منجر به کاهش اندازه دانه از حدود 32 میکرون به 15 میکرون، افزایش کرنش شبکه تا 0.7 درصد و افزایش پارامتر شبکه قبل از آنیل و ممانعت از افزایش بیش از حد اندازه دانه‌ها بعد از آنیل می‌شود. بعد از فرایند آنیلینگ به دلیل پدیده آگلومراسیون افزایش اندازه ذرات پودر مشاهده گردید. همچنین به دلیل انجام فرایند بازبلوری (recrystallization) افزایش اندازه دانه، کاهش کرنش شبکه و کاهش پارامتر شبکه مشاهده شد. برای نمونه‌های با درصد بالاتر فاز تقوبت کننده تغییرات ریزساختار بعد از آنیل خیلی کم‌تر ایجاد شد. همچنین بعد از آنیل تشکیل فاز 2Mg3Al در پیک‌های XRD مشاهده شده که این فاز تا حدی از فرایند بازبلوری در نمونه‌ها جلوگیری می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Reinforcement and Annealing Effect on Microstructural Properties of Al-10Mg/Al2O3 Nanocomposites Prepared with Mechanical Alloying Techniques

چکیده [English]

In the present work the Al2O3 content (0, 5, 10, 15 wt%) and annealing effect on the microstructural properties of Al-10Mg alloy was investigated.The milling process of the composites was carried out under argon atmosphere. Milled powders were pressed and annealed at 400 °C for 45 min. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) devices were applied to microstructural and phase transformations studies of the prepared composites. The results show that the mechanical alloying process accelerates due to alumina content increment and it results in the formation of a steady-state condition. The alumina increasing cause to decrement of the matrix grain size from 32 to about 15 m before annealing and it prevent the abnormal grain growth after annealing. Increasing in the grain size occurs after annealing process due to the particles agglomeration. Also, grain growth, lattice strain decrement and lattice parameter decrement were observed as a result of recrystallization. The microstructural did not show significant changes for the samples with high quantity of alumina. Formation of Al3Mg2 phase after annealing, observed at the X-ray patterns, can prevent from further grain growth.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanostructured Composite
  • mechanical alloying
  • Microstructure
  • Annealing