مقاله فلزات آمورف

مقاله فلزات آمورف

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3.17 مگا بایت
تعداد صفحات	75

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل

طبق آزمایشات مستقل از دما و فشار متغیر، از نظر ترمودینامیکی، مواد سه حالت اصلی : مایع، جامد، گاز دارند.

تعیین کنندة هر یک از این حالات درجة آزادی بین اتمها و قید و بند آنها به یکدیگر است و یک مرحله تحول بین هر حالت وجود دارد. تعریف شیشه : یک مایع شیشه ای یا جامد بدون کریستال است که مشخصه های ویسکوزیته و ساختار آن نشان دهندة هم جامد و هم مایع است. به عبارت دیگر شیشه یک جامد در دمای اتاق است زیرا ویسکوزیته آن بیش از حد توازن یعنی ^6/14 10 است و از طرف دیگر هنوز یک مایع است زیرا ساختار اتمها و مولکولهای آن یک ساختار بی نظم و شبیه مایع است . جامد از فاز کریستالی به وجود آمده است و یک کریستال از یک نظم دوره‌ای بین اتمها پیروی می کند اما مایع دارای چنین نظمی نیست و یک نظم تصادفی بین اتمها بدون تناوب و دوره خاصی را دارد.

بنابراین می گوییم، شیشه جامد و آمورفی است که اتمهای ساختار آن مانند مایع است. مهمترین مشخصه یک شیشه علاوه بر ساختار آن، پدیده تحول و به وجود آمدن آن است.

فهرست مطالب

فصل اول : فلزات آمورف و آمورف کامپوزیتی1

1-1 مقدمه 2

2-1 فلزات آمورف 6

1-2-1 خواص آلیاژهای آمورف9

2-2-1عمده نقطه ضعف مکانیکی مواد آمورف12

3-1 مکانیزم های تغییر شکل در فلزات آمورف12

1-3-1 تشکیل حجم آزاد13

2-3-1 افزایش دمای موضعی 18

فصل دوم : شکست در فلزات آمورف 23

1-2 شباهت های شکست فلزات آمورف با فلزات کریستالی 24

1-1-2 اثر فشار هیدرواستاتیک روی جریان تنش24

فصل سوم : کامپوزیت کردن جهت بالا بردن پلاستیسیته25

1-3 راهکارهایی برای افزایش پلاستیسیته در آلیاژهای یکپارچه 26

2-3 فلزات آمورف کامپوزیتی 27

1-2-3 مکانیزم تغییرات و افزایش پلاستیسیته توسط ذرات کامپوزیت28

3-3 بهبود پلاستیسیته با استفاده از ذرات تقویت کننده فاز دوم 31

4-3 بررسی باندهای برشی توسط TEM در یک کامپوزیت BMG_s 35

1-4-3 انتشار باندهای برشی در کل قطعه39

5-3 انواع مختلف فلزات آمورف کامپوزیتی41

1-5-3 کامپوزیتهای ذره ای42

2-5-3 کامپیوزیتهای In-situ42

6-3 ذرات خارجی تقویت کننده در فلزات شیشه ای توده 42

1-6-3 کامپوزیت حاوی ذرات خارجی تقویت کننده ، تولید به روش تقویتBMG 43

2-6-3 تولید کامپوزیت BMG حاوی ذرات خارجی تقویت کننده با استفاده از فرایند ذوب 44

7-3 فرم In situ کامپوزیت های BMG 45

1-7-3 فرم کاربید In situ در فلزات شیشه ای پایه Zr46

8-3 تشکیل و ساختارها 47

9-3 مکانیزم تشکیل فاز آمورف نانو ساختار شده50

10-3 خواص مکانیکی و رفتار تغییر شکلی آلیاژ های آمورف نانوساختار شده توده 51

11-3 تشکیل و خواص مکانیکی آلیاژ های آمورف خوشه دار توده54

12-3 مقایسه کامپوزیت های ذره ای و In situ56

فصل چهارم :عوامل موثر در ایجاد داکتیلیته بیشتر در مواد آمورف 60

1-4 کریستالیزاسیون 61

1-1-4 اثر بیش از حد کریستالیزاسیون61

2-4 آنیلینگ 62

منابع و مآخذ 64

فهرست تصاویر

تصاویر فصل اول

شکل 1-1: دیاگرام ارتباط بین تغییرات حجم با دما از حالت مذاب تا لحظه گذر از دمای شیشه ای شدن،Tg3

شکل 1-2 : دیاگرام ظرفیت گرمایی فلزات شیشه ای در دمایTg 3

شکل 3-1: منحنی تنش کرنش فلز شیشه ای6

شکل 1-4: تصویریک آلیاژ آمورف (Ni₅₅Pd₅Nb₂₀Ti₁₅Zr₅) در TEM7

شکل 1-5 : ارتباط بین و H_c10

شکل 1-6 : مقایسه جنس چرخ دنده ها در خصوص مقاومت به سایش11

شکل 1-7 : نشان دهنده پروسه حجم آزاد به وسیله معادله Spaepen15

شکل1-8 : نمودار تنش برشی نرمال در برابر کرنش برشی16

شکل 1-9 : نمودار کرنش برشی در یک باند نسبت به کرنش برشی نهایی17

شکل 1-10 : نمونه تست خمش و روکش کاری قلع برای بررسی باندهای برش نزدیک شکاف 20

شکل1-11: نشان دهنده باندهای برشی نزدیک شکاف در نمونه تست خمش روکش داده شده به وسیله قلع 21

شکل1-12: نشان دهنده حرارت موضعی و ذوب روکش به صورت مهره های کروی

در باندهای برشی22

تصاویر فصل سوم

شکل 1-3 : مکانیزم ممکن برای افزایش دانسیته باند برشی در فلزات شیشه ای23

شکل 2-3 : شکل میدان تنش بین سوراخ ها، در طول فشردن یک فلز متخلخل کشدار24

شکل3-3: اثر ذرات گرافیت تقویت­کننده دریک فلز شیشه­ای پایه Zr برروی دانسیته باند برش درهمسایگی آن 34

شکل4-3 : میکروگرافی TEM از ساختار قلز کامپوزیتی مشخصه پراش در دهانه صفحه[110] در منطقه محور فاز β است 36

شکل 5-3 : مناطق روشن ، تصویر باندهای برشی است. (a) (b) تصویر یک منطقه یکسان با زاویه عکس‌برداری متفاوت است 37

شکل6-3 : عکس TEM از محل بدون شکل فاز β39

شکل7-3 : ترکیب برخی ازخواص فلزات با کامپوزیت­کردن فلزات 41

شکل8-3 : منحنی های DSC آلیاژ های آمورف Zr-Al-Ti-Ni-Cu و Zr-Al-Cu-Pd49

شکل9-3 : میکروگراف الکترون میدان روشن و الگو های پراش الکترونی آلیاژ های امورف پایه Zr آنیل شده در دمایی درست زیر واکنش اول گرمازا49

شکل10-3: شکل فرایند تشکیل فاز نانوبلورین Zr₂(Cu Pd) احاطه شده با فازآمورف50

شکل11-3: تغییرات S_f ، E و H_v با V_f ترکیبات برای آلیاژ­های آمورف ریختگی توده
Zr-Al-Ni-Cu-Pd51

شکل12-3 : ظاهر سطح شکست کششی آلیاژ امورف ریختگی توده52

شکل 13-3: شکل شماتیکی از حالت شکست کششی برای آلیاژ های آمورف نانوبلورینه شده که خواص مکانیکی بهبود یافته ای را نشان میدهد52

شکل 14-3: منحنی های تنش کرنش فشاری میله های استوانه ای در حالت مخلوط فاز های آمورف و نانو بلورین بلافاصله بعد از ریخته گری53

شکل 15-3 : سطح خارجی میله آمورف نانوبلور شده تحت طویل شدگی 5/2% پلاستیکی... 54

شکل 16-3 : الگوی پراش کوچک زاویه­ اشعه ایکس آلیاژ خوشه ای شده آمورفو اطلاعات آلیاژهای آمورف و نانو بلورین پایه Zr55

شکل 17-3 : منحنی های تنش- کرنش خمشی آلیاژ آمورف خوشه ای 56

شکل 18-3 : نتیجه تست فشار نمونه های گوناگون از فلزات شیشه ای کامپوزیتی با ئرات کامپوزیتی مختلف57

شکل19-3 : نتایج تست فشار فلز شیشه ای Vit1 کامپوزیتی به روش W wire58

تصاویر فصل چهارم

شکل 1-4 : رابطه بین استحکام شکست و افزایش درصد کریستالیزاسیون62