تاثیر دما بر رفتار سینتر کامپوزیت آهن- کاربید تیتانیوم تهیه شده از ماده معدنی ایلمنیت به روش سینتر پلاسما جرقه ای

نویسندگان

1 پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، البرز.

2 پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، البرز.

3 پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، البرز.

4 پژوهشکده سرامیک، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، البرز.

doi
10.30501/jamt.2019.99498
چکیده

کامپوزیت­ های زمینه فلزی تقویت­ شده با ذرات سرامیکی با توجه به خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب کاربرد گسترده­ای در زمینه­ های مختلف از جمله قطعات مقاوم به سایش و ابزار برش دارند. در این پژوهش، کامپوزیت Fe-TiC با استفاده از ماده معدنی ایلمینیت و دوده ساخته شده است. برای ساخت کامپوزیت مورد نظر، مواد اولیه پس از همگن شدن و فعال­ سازی از طریق آلیاژسازی مکانیکی، به روش سینتر پلاسما جرقه ­ای به صورت هم­زمان سنتز و سینتر شدند. نمونه­ ها در دماهای 1250، 1300 و 1350 درجه سلسیوس و تحت فشار 10 تا 30 مگاپاسکال در مدت زمان­ های 30 تا 120 دقیقه تهیه شده­ اند. به منظور بررسی فازهای تشکیل شده از آنالیز پراش اشعه ایکس استفاده شد. اندازه­ گیری بلورک­ های فازهای تشکیل شده، از طریق روش ویلیامسون- هال و شرر انجام شد. مورفولوژی و ریز­ساختار نمونه­ ها نیز به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کامپوزیت آهن تقویت شده با ذرات کاربید تیتانیم به­ طورموفقیت­ آمیزی تولید شده و ساز و کار سنتز به صورت تدریجی و نفوذی می­ باشد. دانه­ های آهن و کاربید تیتانیوم دارای توزیع یکنواخت در سراسر نمونه می­ باشند و با وجود زمان­ های سنتز طولانی، ابعاد اجزای کامپوزیت هم­ چنان در اندازه نانومتری باقی مانده که می­ تواند منجر به بهبود خواص مکانیکی گردد.