نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

در این مقاله رفتار سیلان پلاستیک و تغییرات ریز ساختاری آلیاژ Ti-۶Al-۴V در محدوده دمایی۷۵۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد و در گستره تغییرات نرخ کرنش ۱s- (۰۰۱/۰-۱/۰) در شرایط فشار همدما مورد بررسی واقع شده است .هدف در این مقاله تخمین انرژی اکتیواسیون و تحلیل سینتیکی کروی شدن در محدوده ساختار دو فازی این آلیاژ است. منحنیهای تنش-کرنش حقیقی این آلیاژ در زیر دمای ۹۵۰ درجه سانتیگراد به اندازه محدودی نرم شدن سیلان (که به تبلور مجدد دینامیکی نسبت داده شده است) را نشان می‌دهد. دردماهای بالاتر، تنش سیلان با کرنش پلاستیک رابطه تقریبا خطی و پایداری پیدا می‌کند تا اینکه در دماهای نزدیک ۱۰۱۵ درجه سانتیگراد (دمای استحاله بتا) تقریبا تنش سیلان از دما مستقل می‌شود. با تحلیل داده‌های تنش سیلان و با بهره‌گیری از معادله زنر هولومان و معادله اصلی سیلان پلاستیک (معادله سلارز)، انرژی اکتیواسیون تبلور مجدد دینامیک محاسبه شده و معادله ساختاری سیلان به‌دست آمد. همچنین نتایج به‌دست آمده در دو روش با هم وهمچنین با نتایج سایر محققان مقایسه شد.

---

در این پژوهش ویسکرهای نیترید آلومینیوم (AlN) در کوره لوله‌ای تحت جریان ۵۰۰ گاز نیتروژن در دمای C˚۱۰۰۰ با یک ساعت ماندگاری در این دما تهیه شدند. مواد اولیه شامل آلومینیوم (Al) با اندازه ذرات ۳ میکرومتر و ۴۵ میکرومتر و کلرید آمونیوم (NH۴Cl) بود. برای بررسی ویسکرهای نیترید آلومینیوم، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراش اشعه X (XRD) به‌کار گرفته شدند. بررسی یافته‌ها نشان داد که با نسبت‌های متفاوت کلرید آمونیوم به پودر آلومینیوم ۳ میکرومتری، ویسکرهای نیترید آلومینیوم با قطر ۱۴۰ تا ۳۴۰ نانومتر به‌دست آمد. در حالت استفاده از بیش از ۴۰% وزنی کلرید آمونیوم، فرآورده پایانی، نیترید آلومینیوم خالص و عاری از آلومینیوم واکنش نکرده بود. از ترکیب کلرید آمونیوم با پودر آلومینیوم ۴۵ میکرومتر، ویسکرهای نیترید آلومینیوم با قطر۶۳۰ تا ۸۷۰ نانومتر به‌دست آمد و با افزودن بیش از ۵۰% وزنی کلرید آمونیوم، نیترید آلومینیوم خالص ایجاد شد. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که با افزایش میزان کلرید آمونیوم قطر ویسکرها افزایش می‌یابد (تقریباً حدود ۲۰۰ نانومتر). همچنین با افزایش اندازه ذرات آلومینیوم، ویسکرهای نیترید آلومینیوم با قطر بیشتر به‌دست آمد. با افزوده شدن کلرید آمونیوم به آلومینیوم واکنش‌های خودبه‌خودی کلریده شدن و نیتریده شدن ترمودینامیکی در فاز گازی افزایش یافت و منجر به تشکیل ویسکرها و هم‌چنین فرآورده نیترید آلومینیوم خالص شد.