بررسی ریزساختار، خواص مکانیکی و حرارتی آلیاژ آنتروپی بالا CuNiAlCrFe ساخته شده به روش VAR

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

doi
10.22034/frj.2024.465005.1196
چکیده

آلیاژهای انتروپی بالا (HEAs) به دلیل داشتن ویژگی‌های منحصر به فردی، که شامل استحکام مکانیکی زیاد، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری در دماهای بالا می‌شود، توجه بسیاری را به خود جلب کرده‌اند. در میان روش‌های تولید آلیاژهای انتروپی بالا، روش ریخته‌گری ذوب مجدد خلاء (VAR)به دلیل کنترل فرآیند ذوب و انجماد سریع مذاب از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. هدف از این پژوهش، ساخت ریزساختار با ترکیب شیمیایی یکنواخت از آلیاژ انتروپی بالا CuNiAlCrFe با خواص مکانیکی و حرارتی مناسب با استفاده از روش ریخته گری VARمی باشد. بعد از تهیه شمش آلیاژ انتروپی بالا CuNiAlCrFe توسط روش ریخته‌گری VAR، جهت صحت‌سنجی آلیاژ ساخته شده آنالیزهای XRD,EDX و همچنین تصاویر Map از ترکیب آلیاژ تهیه شد. تصاویر میکروسکوپ نوری نشان دهنده ساختار دندریتی آلیاژ ناشی از انجماد سریع و تائید دو فازی بودن آلیاژ انتروپی بالای ساخته شده بود. در ادامه جهت مشخصه‌یابی خواص فیزیکی از آلیاژ انتروپی بالا ساخته شده، آنالیز حرارتی DSC و TG گرفته شد. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد که نقطه ذوب آلیاژ انتروپی بالا CuNiAlCrFe دمای oC 1360 است که طی سیر تا دمای فوق هیچ تغییر جرمی مشاهده نشد. طی روند مطالعه آلیاژ انتروپی بالا مذکور نمونه‌هایی جهت بررسی آزمون‌های مکانیکی نظیر کشش، میانگین سختی و میکروسختی صورت گرفت که نتایج به دست آمده به ترتیب استحکام نهایی MPa 3000، HV30577، (غنی از فاز آهن) HV30 160و (فاز غنی مس) HV30 125 بودند.