عنوان پایان‌نامه
بررسی فصل مشترک ورفتار مکانیکی زوج نفوذی فلز شیشه ای حجیم با مواد کریستالی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-ریخته‌گری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1371;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81807;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 1371;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81807
- تاریخ دفاع
- ۱۴ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- فائقه فربد
- استاد راهنما
- محمود نیلی احمدآبادی, مهدی ملکان
- چکیده
- با وجود خواص منحصربه‌فرد آلیاژهای شیشه‌ای، این دسته از مواد اغلب داکتیلیته‌ی پایینی در دمای محیط دارند. با این حال این مواد در محدوده دمایی بین دمای انتقال شیشه‌ای و دمای تبلور (محدوده مذاب فوق تبرید شده) بهترین رفتار تغییرشکل را از خود نشان می‌دهند. همچنین می‌توان در این محدوده دمایی، با استفاده از اتصال این مواد با مواد کریستالی و ایجاد فصل مشترک داکتیلیته فلزات شیشه‌ای را بهبود بخشید. نکته مهم در این قسمت حفظ ساختار آمورف حین فرایند می‌باشد، که با مطالعه سینتیکی رفتار این مواد امکان‌پذیر است. در این پژوهش رفتار سینتیکی و رفتار تغییرشکل گرم فلز شیشه‌ای حجیم پایه آهن با ترکیب (Fe40Co8Cr15Mo13Y2C16B6(at% در محدوده مذاب فوق تبرید شده بررسی شد. به این منظور، آلیاژ شیشه‌ای پایه آهن استوانه‌ای شکل به قطر 8/2میلی‌متر و طول 6 سانتی‌متر به وسیله کوره‌ی ذوب قوسی تحت خلأ، به روش ریخته‌گری مکشی در قالب مسی آبگرد تهیه شد. دماهای مشخصه این ترکیب از طریق آنالیز حرارتی افتراقی غیر هم‌دما مشخص شدند. پس از آن رفتار سینتیکی این فلز شیشه‌ای به صورت هم‌دما در دماهای 580، 590، 600، 610 و 620 درجه سانتی‌گراد بررسی شد و دیاگرام دما- زمان- استحاله آن به دست آمد. سپس نمونه‌های آماده شده به طول 1/4 میلی‌متر و یا قطر 8/2 میلی‌متر در دماهای 580، 595، 610 و 620 درجه سانتی‌گراد و در نرخ‌های کرنشی مختلف همراه با دمش آرگون به صورت پیوسته تحت فشار قرار گرفتند و بهترین رفتار تغییرشکل در دمای 620 درجه سانتی‌گراد و نرخ کرنش s-1 4-10 ×5 به دست آمد که تنش سیلان به 180 مگاپاسکال رسید. با توجه به نتایج به دست آمده، اتصال فلز شیشه‌ای حجیم پایه آهن با آهن کریستالی در دمای 620 درجه سانتی‌گراد و نرخ کرنش s-1 4-10 × 5 تحت فشار و با دمش گاز آرگون برقرار شد. همچنین سطح نمونه‌ها پس از تغییرشکل و ایجاد اتصال نفوذی با آهن و سطح شکست نمونه‌های فشرده شده به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت.
- Abstract
- Despite of unique properties of Bulk Metallic Glasses (BMG), these materials possess low ductility in ambient temperature. However, these materials exhibit sufficient deformation behavior between glass transition temperature (Tg) and crystallization temperature (Tx). Moreover, in this temperature range, known as supercooled liquid region (SLR), it is possible to improve ductility of BMGs by joining them to crystalline materials. Preserving the amourph structure during the deformation process by understanding kinetic behavior is a key issue. In this study, the kinetic and deformation behavior of Fe-based BMG (Fe40Co8Cr15Mo13Y2C16B6(at%)) at high temperature in SLR was investigated. Samples (cylindrical with 4.1 mm height and 2.8 mm diameter) were subjected to pressure test at different strain rate with Argon atmosphere at 580, 595, 610 and 620 ?. The best deformation behavior obtained at 5*10-5 strain rate and 620? in which flows stress reached to 180 MPa. The Fe-based BMG with optimum deformation behavior was joined to a crystalline Fe by diffusion bonding. Scanning electron microscopy was used to evaluate the deformed structure of samples, the joining interface and the fracture surfaces Keywords: Bulk metallic glass; Ductility; Thermal analysis; Shear band
