چكيده فارسي :
در اين پژوهش از روش آسيابكاري مكانيكي، توسط دستگاه آسياب پر انرژي گلوله اي اسپكس (SPEX) براي ايجاد پوشش آلومينيوم بر روي سطح فولاد ساده كربني (CK 45) استفاده شد. بدين منظور گلوله هاي به قطر 4 ميلي متر از جنس فولاد سخت بلبرينگ با مقدار وزني 50 گرم، پودر آلومينيوم تجاري با درجه ي خلوص 99/99 درصد، با اندازه ي ذرات كوچكتر از 150 ميكرومتر و مقدار وزني 5 گرم به همراه زير لايه هاي فولاد ساده كربني (CK 45) در ابعاد 8×8 ميلي متر و به ضخامت 3 ميلي متر در محفظه ي آسياب ريخته شدند. آسيابكاري در زمان هاي مختلف بين 10 دقيقه تا 30 ساعت در دماي محيط انجام گرديد، سپس نمونهها در زمانهاي مختلف 2، 4، 6، 8، 10 و 30 ساعت در دماي ثابت 550 درجه ي سانتي گراد در شرايط خلاء تحت عمليات حرارتي قرار گرفتند تا نحوه ي تشكيل تركيبات بين فلزي FeAl مشخص شوند و تاثير زمان عمليات حرارتي بر خواص پوشش از قبيل چسبندگي، تغييرات فازي، ضخامت لايهي تركيبات بين فلزي و سختي بررسي شد. به منظور مشخصه يابي و بررسي مورفولوژي پوشش توليد شده، نمونه ها تحت آزمونهاي پراش پرتوي ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، آناليز عنصري نقطه اي و خطي (EDS) و همچنين ريز سختي سنجي قرار گرفتند. نتايج بدست آمده نشان داد بهترين پوشش از نظر خواص ساختاري و يكنواختي سطح پس از 80 دقيقه آسيابكاري ايجاد ميشود. نتايج عمليات حرارتي در دماي ثابت 550 درجه ي سانتي گراد به مدت زمان 30 ساعت نشان داد، كه فصل مشتركي ميان پوشش آلومينيوم و زير لايه ي فولادي تشكيل شده از مقدار ضخامت در حد 28 ميكرومتر برخوردار است. همچنين آزمون ريز سختي سنجي بر روي نمونه هاي پوشش داده شده انجام شد و نتايج حاصل از آن نشان داد كه پوشش پس از 80 دقيقه آسيابكاري، قبل از عمليات حرارتي داراي مقدار سختي پائين در حد 75 ويكرز بوده كه بعد از انجام عمليات حرارتي به مدت زمان 30 ساعت، مقدار سختي پوشش در فصل مشترك Fe/Al به 471 ويكرز افزايش يافت كه ناشي از تشكيل تركيبات بين فلزي در فصل مشترك پوشش/ زيرلايه است.
چكيده لاتين :
In this study, by mechanical alloying method with a powerful bullet milling machine (SPEX) was used to create aluminum coating on the simple carbon steel surface (Ck 45) Balls with diameter of 4mm with a total weight of 50g and 5g aluminum powder with 99.99% purity, the size of smaller particles than 150 and weight of 5g with (Ck 45) steel specimen were 8 8 mm with a thickness of 3mm were put into the milling chamber and milled for different times from 10min to 30h at room temperature. As-milled samples were annealed at 550˚C at different times (2, 4, 6, 8, 10, 30h) to evaluate the formation of Fe-Al intermetallic compounds, and the effect of thermal treatment coating properties such as: adhesion rate, fuzzy changes thickness of intermetallic compounds surface were investigated. Structures of the produced coating were analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX), spectrometry and micro hardness test. The results showed that the best coating in terms of micro structural properties and uniformity was created after 80 min ball milling. The results of the thermal treatment at a constant temperature of 550˚C for 30h showed that the interface between the aluminum coating and the steel substrate is formed and has a thickness of 28 micrometer. Furthermore the micro hardness test was carried out on the coated samples and results showed that the coating after the 80 min alloying, before thermal treatment had a low hardness of about 75 Vickers after performing the thermal treatment for 30h, the hardness of coverage in the interface of Fe/Al was increased to 471 Vickers.
