خواص ساختاري و حرارتي سيستم آمورف Ti-Cu-Ni-Al تهيه شده به روش آلياژسازي مكانيكي

Structural and Thermal properties of Ti-Cu-Ni-Al Amorphous System Prepared by Mechanical Alloying

آلياژسازي مكانيكي (MA) بوسيله آسياب‏ گلوله‏اي به يكي از كارآمدترين روش‏ها در فرآيند آلياژسازي مواد براي توليد تركيبات غير تعادلي نظير فازهاي نانوساختار و آمورف تبديل شده است. در پژوهش حاضر، اثر زمان آسياب‏كاري بر ميزان آمورف‏شدن و پايداري حرارتي سيستم آلياژي چهارتايي (%at10،5x=) Ti50Cu35Ni15-xAlx مورد بررسي قرار گرفت. به منظور ارزيابي آمورف‏شدن در طول آسياب‏كاري از روش‏هاي آناليز پراش پرتو ايكس (XRD) و گرماسنجي افتراقي (DSC) استفاده شد. نتايج به دست آمده حاكي از آن است كه آلياژهاي Ti50Cu35Ni10Al5 و Ti50Cu35Ni5Al10 پس از 20 ساعت آسياب‏كاري آمورف شدند، اما با توجه به الگوهاي پراش، آلياژ حاوي 10 درصد Al پس از 5 ساعت آسياب‏كاري به فاز آمورف رسيد. آناليز گرماسنجي افتراقي نشان داد كه آلياژ حاوي 10 درصد Al با داشتن دماي انتقال شيشه و دماي تبلور مجزا و ناحيه مذاب فوق تبريدي برابر با k 69 از پايداري حرارتي بالايي برخوردار بوده و قابليت بالايي براي تشكيل فاز آمورف از خود نشان مي‏دهد.

Mechanical alloying using high-energy ball milling showed to be one of the most efficient ways for synthesizing unequilibrium compounds such as nanostructured and amorphous phases. In the present study, the effect of milling time on amorphization process and thermal stability of Ti50Cu35Nix-15Alx(x=5, 10 at%) alloy compositions were investigated. The amorphization during milling and thermal stability were evaluated by X-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC). The results showed that Ti50Cu35Ni10Al5 and Ti50Cu35Ni5Al10 alloy compounds were amorphized after 20 hours , but with respect to diffraction patterns the alloy containing 10 percent Al reached the amorphous phase after 5 hours of milling. Differential scanning calorimetry showed thermal stability of amorphous alloy, exhibiting a distinct glass transition and crystallization temperature and a wide supercooled liquid region for Ti50Cu35Ni5Al10 powder alloy with a high value about 69k.