تاثیر دما بر رفتار سینتر کامپوزیت آهن- کاربید تیتانیوم تهیه شده از ماده معدنی ایلمنیت به روش سینتر پلاسما جرقه ای

Abstract

کامپوزیت­های زمینه فلزی تقویت­شده با ذرات سرامیکی با توجه به خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب کاربرد گسترده­ای در زمینه­های مختلف از جمله قطعات مقاوم به سایش و ابزار برش دارند. در این پژوهش، کامپوزیت Fe-TiC با استفاده از ماده معدنی ایلمینیت و دوده ساخته شده است. برای ساخت کامپوزیت مورد نظر، مواد اولیه پس از همگن شدن و فعال­سازی از طریق آلیاژسازی مکانیکی، به روش سینتر پلاسما جرقه­ای به صورت هم­زمان سنتز و سینتر شدند. نمونه­ها در دماهای 1250، 1300 و 1350 درجه سلسیوس و تحت فشار 10 تا 30 مگاپاسکال در مدت زمان­های 30 تا 120 دقیقه تهیه شده­اند. به منظور بررسی فازهای تشکیل شده از آنالیز پراش اشعه ایکس استفاده شد. اندازه­گیری بلورک­های فازهای تشکیل شده،از طریق روش ویلیامسون- هال و شرر انجام شد. مورفولوژی و ریز­ساختار نمونه­ها نیز به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کامپوزیت آهن تقویت شده با ذرات کاربید تیتانیم به­طورموفقیت­آمیزی تولید شده و سازوکار سنتز به صورت تدریجی و نفوذی می­باشد. دانه­های آهن و کاربید تیتانیوم دارای توزیع یکنواخت در سراسر نمونه می­باشند و با وجود زمان­های سنتز طولانی، ابعاد اجزای کامپوزیت هم­چنان در اندازه نانومتری باقی مانده که می­تواند منجربه بهبود خواص مکانیکی گردد.