بررسی تأثیر افزودن نایوبیوم و گرافیت بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت آنتروپی متوسط TaC-VC-ZrC

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مواد، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مواد، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

doi
10.22034/jmeut.2025.61613.3411
چکیده

در این پژوهش، برای رسیدن به کامپوزیتی با سختی بالا، کامپوزیت‌های TaC-VC-ZrC و TaC-VC-ZrC/Nb/Gr به روش جرقه پلاسما در دمای C˚2000، زمان نگه‌داری 25 دقیقه و فشار MPa40 تف‌جوشی شدند. چگالی نسبی، سختی و چقرمگی شکست نمونه‌ها به ترتیب با روش ارشمیدس، ماکرو ویکرز و اندازه‌گیری طول ترک، اندازه‌گیری شد. ارزیابی ریزساختار نمونه‌ها و شناسایی فاز با استفاده از میکوسکوپ الکترونی روبشی میدانی (FESEM) و XRD انجام شد. کامپوزیت‌های TaC-VC-ZrC و TaC-VC-ZrC/Nb/Gr به ترتیب با چگالی‌های نسبی 6/99 و 3/96 با موفقیت تف‌جوشی شدند. مشخص شد که در نمونه TaC-VC-ZrC/Nb/Gr طی فرآیند آسیاکاری، مقداری کمی فاز NbC تشکیل می‌شود. افزودن Nb و Gr، به طور قابل توجهی سختی و چقرمگی شکست  نمونه TaCZrCVC را افزایش می‌دهد، به نحوی که سختی از 2/22 گیگاپاسکال به 6/30 گیگاپاسکال و چقرمگی شکست از MPa m0.5 6/4 در نمونه بدون افزودنی به MPa m0.5 1/6 در نمونه حاوی افزودنی می‌رسد.