مقايسه خواص اكسايشي آلياژ سه فازي -MoSi2 - Mo5SiB2 Mo5Si3 با كامپوزيت حاوي فاز انعطاف پذير موليبدن و تركيبات بين فلزي

A Comparative Oxidation Study of Mo5Si3 - Mo5SiB2- MoSi2 Three Phase System and a Composite Include Mo Ductile Phase and Intermetallic Compounds

در اين پژوهش تاثير تركيبات بين فلزي در بهبود مقاومت به اكسايش قطعات آلياژي Mo-Si-B بررسي شد. براي اين منظور از طريق فرايند آلياژسازي مكانيكي تركيبات پودري Mo 33 Si–57 B– 10 و Mo 30 Si–47 B –23 (اعداد برحسب درصد اتمي) و سپس زينترينگ تحت اتمسفر كنترل شده در دماي ?1200 به مدت 3 ساعت، قطعات بالك Mo-Si-B ساخته شده و تحت آزمون اكسايش در دماي ?1000 قرار گرفتند. خصوصيات فازي و ريزساختاري قطعات آلياژي با كمك دستگاه پراش پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آناليز طيف سنجي توزيع انرژي بررسي شد. همچنين نتايج فازشناسي سطوح اكسيد شده نيز مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. نتايج آزمون هاي اكسايش نشان داد كه در قطعات آلياژي با تركيب اوليه Mo 33 Si- 57 B- 10 علي رغم وجود حفرات بيشتر در مقايسه با قطعات آلياژي با تركيب اوليه Mo 30 Si –47 B–23 مقاومت به اكسايش بالاتري حاصل شد. در اين قطعات حضور تركيب بين فلزي Mo5SiB2 موجب شد تا پوسته مقاوم به اكسايش بوروسيليكاتي تشكيل شود. در قطعات آلياژي با تركيب اوليه Mo 30 Si–47 B–23 ، وجود ريز ساختار كامپوزيتي تركيبات بين فلزي+ موليبدن شرايط تشكيل پوسته مقاوم به اكسايش را مهيا نكرد. وزن اين قطعات بطور پيوسته با شيب ثابت mg/cm2 h 7/ 0 تا انتهاي آزمون اكسايش كاهش يافت.

In this study, the increasing oxidation resistance of Mo-Si-B alloys via intermetallic compounds was investigated. For this purpose, the Mo-Si-B bulk samples were fabricated by using mechanical alloying of 33Mo-57Si-10B and 30Mo-47Si-23B (at. %) powder compounds and subsequent sintering under Ar atmosphere at 1200 ? for 3 h. The sintered samples were subjected to oxidation test in 1000 ?. Microstructure properties, phase composition of sintered samples and phase composition of oxide surfaces were investigated using scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Energy dispersive spectroscopy. The results showed that more oxidation resistance in the 33Mo-57Si-10B alloy was acquired in comparison with 30Mo-47Si-23B alloy. However, this alloy had more pores. The presence of Mo5SiB2 compound in the microstructure of 33Mo-57Si-10B alloy caused formation of borosilicate protective scale. While, Composite microstructure composed of intermetallic compounds/Mo in 30Mo-47Si-23B alloy did not cause formation of oxidation resistance scale. Weight of this alloy was continuously decreased with 0.7mg/cm2 h slope to oxidation test end.