تحولات ساختاري آلياژ نانو ساختار Al-Fe-V-Si توليد شده به روش آلياژ سازي مكانيكي در حين عمليات آنيل همدما

Structural evolution during isothermal annealing of Al-Fe-V-Si nanostructured alloy processed by mechanical alloying

در اين پژوهش تحولات ساختاري آلياژ نانو ساختار Al-Fe-V-Si توليد شده به روش آلياژسازي مكانيكي در حين آنيل همدما مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور پودرهاي عناصر Si و V،Fe ،Al در يك آسياب گلوله اي سياره اي آسياب شدند. تحولات ساختاري در حين آسياب كاري توسط آناليز اشعه ايكس مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آناليز اشعه ايكس نشان داد كه پس از 60 ساعت آسياب كاري هيچ تركيب بين فلزي در مخلوط پودري تشكيل نشده است. تغييرات پارامتر شبكه آلومينيوم نشان داد كه عناصر Fe و V و Si در زمينه آلومينوم حل شده اند و تشكيل محلول جامد آلومينيوم نانو ساختار داده اند. عمليات حرارتي نمونه 60 ساعت آلياژسازي شده در محدوده دمايي 300 تا 550 درجه سانتيگراد به مدت 1 ساعت انجام شد. آناليز اشعه ايكس نمونه هاي عمليات حرارتي شده نشان داد كه در دماي 300 درجه سانتيگراد، ساختار همچنان شامل محلول جامد آلومينيوم نانو ساختار است. در دماي 400 درجه سانتيگراد، فاز Al12(Fe,V)3Si شروع به رسوب كرده و با افزايش دماي عمليات حرارتي تا 550 درجه سانتيگراد، شدت پيكهاي مربوط به اين فاز افزايش يافت. در همه دماهاي عمليات حرارتي زمينه آلويمنيومي به صورت نانو ساختار باقي ماند.

In this study, structural evolution of nanostructured Al-Fe-V-Si alloy produced by mechanical alloying method was investigated during isothermal annealing. For this purpose, elemental powders of Al, Fe, V and Si were milled in a planetary ball mill. Structural changes during milling was investigated by X-ray analysis. X-ray analysis results showed that after 60 h of milling, no intermetallic phase was formed in the structure. Changes in Al lattice parameter showed that Fe, V and Si dissolved in Al matrix and formed a nanostructured Al solid solution. Isothermal annealing of 60 h mechanically alloyed powder was performed in the temperatures between 300 to 550°C for 1 h. x-ray analysis of annealed powder showed that at 300°C, the structure still consisted of nanostructured Al solid solution. At 400°C, Al12(Fe,V)3Si phase begins to precipitate and by increasing annealing temperature to 550°C, the intensity of Al12(Fe,V)3Si peaks increased. In all temperatures of annealing, the Al matrix remained nanostructured.