اثر بور و زيركونيوم بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژهاي ريختگي آلومينايد آهن Fe3Al

The Effect of Boron and Zirconium on the Microstructure and Mechanical Properties of Cast Fe3Al-Based Alloys

در اين پژوهش، اثر بور و زيركونيوم بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژهاي بر پايه Fe3Alمورد مطالعه قرار گرفته است. به منظورآلياژسازي از كوره القايي تحت خلا استفاده شد و ريخته گري در قالب فلزي صورت گرفت. بررسي هاي ريزساختاري، فازشناسي، خواص مكانيكي فشاري، كششي و همچنين شكست نگاري روي نمونه ها انجام گرفت. بر اساس مشاهدات ريزساختاري، ريزساختار آلياژها به صورت دندريتي است و فازهاي رسوبي به طور عمومي در مناطق بين دندريتي حضور دارند. افزودن بور و زيركونيوم موجب تشكيل فازهاي رسوبي بورايدي ولاوه در آلياژ مي شود. بررسي تاثير عناصرآلياژي افزوده شده به آلياژ نشان مي دهد، زيركونيوم به علت تشكيل فازهاي لاوه بيشترين تاثير را بر بهبود خواص مكانيكي آلياژها دارد. بررسي مكانيزم شكست در بين آلياژها، حاكي از شكست ترد در آنها است..

In this study, the effects of boron (B) and zirconium (Zr) on the microstructure and mechanical properties of Fe3Al-based alloys were investigated. Cylindrical samples were produced using a vacuum induction melting furnace (VIM); consequently, the melt was cast into a metallic mold. The microstructure, phase identification, tensile and compressive mechanical properties and fractography of the samples were investigated. Upon microstructural observation, it was found that the alloys microstucture was denderitic and the precipitated phases were mostly present between interdendritic regions. Addition of B and Zr to the alloys resulted in the formation of boride precipitates and Laves phases. The results, therefore, showed that Zr had the most pronounced effect on the mechanical properties because of the formation of Laves phases. Fractographic studies of alloys also revealed that the brittle fracture was dominant between the samples.