تاثير فاز تقويت كننده و آنيلينگ بر ريزساختاركامپوزيت نانوساختار 3O2Al/Al-Mg توليد شده توسط فرايند آلياژسازي مكانيكي

Reinforcement and Annealing Effect on Microstructural Properties of Al-10Mg/Al2O3 Nanocomposites Prepared with Mechanical Alloying Techniques

در تحقيق حاضر تاثير افزايش درصد آلومينا به مقدار 0، 5، 10 و 15 درصد وزني و فرايند آنيلينگ بر ريزساختار كامپوزيت 3O2Al/ Mg10- Alمورد بررسي قرار گرفت. فرايند آسياكاري در يك آسياي سياره‌اي انرژي بالا تحت اتمسفر آرگون انجام شد. سپس پودرها در دماي 400 درجه سانتي‌گراد به مدت 45 دقيقه آنيل شدند. براي بررسي مورفولوژي و اندازه ذرات پودر از تكنيك ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) استفاده گرديد. آناليز پراش اشعه ايكس(XRD) براي تعيين اندازه دانه، كرنش شبكه، پارامتر شبكه و تشخيص فازهاي تشكيل شده، مورد استفاده قرار گرفت. نتايج نشان داد كه افزايش ذرات آلومينا باعث تسريع در فرايند آلياژسازي مكانيكي شده و يك حالت پايا در ذرات پودر حاصل مي‌شود. افزايش درصد آلومينا منجر به كاهش اندازه دانه از حدود 32 ميكرون به 15 ميكرون، افزايش كرنش شبكه تا 0.7 درصد و افزايش پارامتر شبكه قبل از آنيل و ممانعت از افزايش بيش از حد اندازه دانه‌ها بعد از آنيل مي‌شود. بعد از فرايند آنيلينگ به دليل پديده آگلومراسيون افزايش اندازه ذرات پودر مشاهده گرديد. همچنين به دليل انجام فرايند بازبلوري (recrystallization) افزايش اندازه دانه، كاهش كرنش شبكه و كاهش پارامتر شبكه مشاهده شد. براي نمونه‌هاي با درصد بالاتر فاز تقوبت كننده تغييرات ريزساختار بعد از آنيل خيلي كم‌تر ايجاد شد. همچنين بعد از آنيل تشكيل فاز 2Mg3Al در پيك‌هاي XRD مشاهده شده كه اين فاز تا حدي از فرايند بازبلوري در نمونه‌ها جلوگيري مي‌كند.

In the present work the Al2O3 content (0, 5, 10, 15 wt%) and annealing effect on the microstructural properties of Al-10Mg alloy was investigated.The milling process of the composites was carried out under argon atmosphere. Milled powders were pressed and annealed at 400 °C for 45 min. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) devices were applied to microstructural and phase transformations studies of the prepared composites. The results show that the mechanical alloying process accelerates due to alumina content increment and it results in the formation of a steady-state condition. The alumina increasing cause to decrement of the matrix grain size from 32 to about 15 m before annealing and it prevent the abnormal grain growth after annealing. Increasing in the grain size occurs after annealing process due to the particles agglomeration. Also, grain growth, lattice strain decrement and lattice parameter decrement were observed as a result of recrystallization. The microstructural did not show significant changes for the samples with high quantity of alumina. Formation of Al3Mg2 phase after annealing, observed at the X-ray patterns, can prevent from further grain growth.