عنوان تحقیق: فلزات آمورففرمت فایل: wordتعداد صفحان: 75شرح مختصر:طبق آزمايشات مستقل از دما و فشار متغير، از نظر ترموديناميكي، مواد سه حالت اصلي : مايع، جامد، گاز دارند.تعيين كنندة هر يك از اين حالات درجة آزادي بين اتمها و قيد و بند آنها به يكديگر است و يك مرحله تحول بين هر حالت وجود دارد. تعريف شيشه : يك مايع شيشه اي يا جامد بدون كريستال است كه مشخصه هاي ويسكوزيته و ساختار آن نشان دهندة هم جامد و هم مايع است. به عبارت ديگر شيشه يك جامد در دماي اتاق است زيرا ويسكوزيته آن بيش از حد توازن يعني 6/14 10 است و از طرف ديگر هنوز يك مايع است زيرا ساختار اتمها و مولكولهاي آن يك ساختار بي نظم و شبيه مايع است . جامد از فاز كريستالي به وجود آمده است و يك كريستال از يك نظم دورهاي بين اتمها پيروي مي كند اما مايع داراي چنين نظمي نيست و يك نظم تصادفي بين اتمها بدون تناوب و دوره خاصي را دارد.بنابراين مي گوييم، شيشه جامد و آمورفي است كه اتمهاي ساختار آن مانند مايع است. مهمترين مشخصه يك شيشه علاوه بر ساختار آن، پديده تحول و به وجود آمدن آن است.فهرست مطالبفصل اول : فلزات آمورف و آمورف کامپوزيتي11-1 مقدمه 22-1 فلزات آمورف 61-2-1 خواص آلياژهاي آمورف92-2-1عمده نقطه ضعف مكانيكي مواد آمورف123-1 مكانيزم هاي تغيير شكل در فلزات آمورف121-3-1 تشكيل حجم آزاد132-3-1 افزايش دماي موضعي 18فصل دوم : شكست در فلزات آمورف 231-2 شباهت هاي شکست فلزات آمورف با فلزات کريستالي 241-1-2 اثر فشار هيدرواستاتيك روي جريان تنش24فصل سوم : کامپوزيت کردن جهت بالا بردن پلاستيسيته251-3 راهكارهايي براي افزايش پلاستيسيته در آلياژهاي يكپارچه 262-3 فلزات آمورف كامپوزيتي 271-2-3 مکانيزم تغييرات و افزايش پلاستيسيته توسط ذرات کامپوزيت283-3 بهبود پلاستيسيته با استفاده از ذرات تقويت كننده فاز دوم 314-3 بررسي باندهاي برشي توسط TEM در يك كامپوزيت BMGs 351-4-3 انتشار باندهاي برشي در کل قطعه395-3 انواع مختلف فلزات آمورف كامپوزيتي411-5-3 کامپوزيتهاي ذره اي422-5-3 كامپيوزيتهاي In-situ426-3 ذرات خارجي تقويت كننده در فلزات شيشه اي توده 421-6-3 كامپوزيت حاوي ذرات خارجي تقويت كننده ، توليد به روش تقويتBMG 432-6-3 توليد كامپوزيت BMG حاوي ذرات خارجي تقويت كننده با استفاده از فرايند ذوب 447-3 فرم In situ کامپوزيت هاي BMG 451-7-3 فرم كاربيد In situ در فلزات شيشه اي پايه Zr468-3 تشکيل و ساختارها 479-3 مکانيزم تشکيل فاز آمورف نانو ساختار شده5010-3 خواص مکانيکي و رفتار تغيير شکلي آلياژ هاي آمورف نانوساختار شده توده 5111-3 تشکيل و خواص مکانيکي آلياژ هاي آمورف خوشه دار توده5412-3 مقايسه کامپوزيت هاي ذره اي و In situ56فصل چهارم :عوامل موثر در ايجاد داکتيليته بيشتر در مواد آمورف 601-4 كريستاليزاسيون 611-1-4 اثر بيش از حد كريستاليزاسيون612-4 آنيلينگ 62منابع و مآخذ 64 فهرست تصاوير تصاوير فصل اولشکل 1-1: دياگرام ارتباط بين تغييرات حجم با دما از حالت مذاب تا لحظه گذر از دماي شيشه اي شدن،Tg3شکل 1-2 : دياگرام ظرفيت گرمايي فلزات شيشه اي در دمايTg 3شكل 3-1: منحني تنش کرنش فلز شيشه اي6شكل 1-4: تصويريك آلياژ آمورف (Ni55Pd5Nb20Ti15Zr5) در TEM7شكل 1-5 : ارتباط بين و Hc10شكل 1-6 : مقايسه جنس چرخ دنده ها در خصوص مقاومت به سايش11شكل 1-7 : نشان دهنده پروسه حجم آزاد به وسيله معادله Spaepen15شكل1-8 : نمودار تنش برشي نرمال در برابر كرنش برشي16شكل 1-9 : نمودار كرنش برشي در يك باند نسبت به كرنش برشي نهايي17شكل 1-10 : نمونه تست خمش و روكش كاري قلع براي بررسي باندهاي برش نزديك شكاف 20شكل1-11: نشان دهنده باندهاي برشي نزديك شكاف در نمونه تست خمش روكش داده شده به وسيله قلع 21شكل1-12: نشان دهنده حرارت موضعي و ذوب روكش به صورت مهره هاي كرويدر باندهاي برشي22تصاوير فصل سومشكل 1-3 : مکانيزم ممکن براي افزايش دانسيته باند برشي در فلزات شيشه اي23شكل 2-3 : شکل ميدان تنش بين سوراخ ها، در طول فشردن يک فلز متخلخل کشدار24شكل3-3: اثر ذرات گرافيت تقويتکننده دريک فلز شيشهاي پايه Zr برروي دانسيته باند برش درهمسايگي آن 34شکل4-3 : ميکروگرافي TEM از ساختار قلز کامپوزيتي مشخصه پراش در دهانه صفحه[110] در منطقه محور فاز β است 36شکل 5-3 : مناطق روشن ، تصوير باندهاي برشي است. (a) , (b) تصوير يک منطقه يکسان با زاويه عکسبرداري متفاوت است 37شکل6-3 : عکس TEM از محل بدون شکل فاز β39شكل7-3 : ترکيب برخي ازخواص فلزات با کامپوزيتکردن فلزات 41شکل8-3 : منحني هاي DSC آلياژ هاي آمورف Zr-Al-Ti-Ni-Cu و Zr-Al-Cu-Pd49شکل9-3 : ميکروگراف الکترون ميدان روشن و الگو هاي پراش الکتروني آلياژ هاي امورف پايه Zr آنيل شده در دمايي درست زير واکنش اول گرمازا49شکل10-3: شکل فرايند تشکيل فاز نانوبلورين Zr2(Cu,Pd) احاطه شده با فازآمورف50شکل11-3: تغييرات Sf ، E و Hv با Vf ترکيبات براي آلياژهاي آمورف ريختگي توده Zr-Al-Ni-Cu-Pd51شکل12-3 : ظاهر سطح شکست کششي آلياژ امورف ريختگي توده52شکل 13-3: شکل شماتيکي از حالت شکست کششي براي آلياژ هاي آمورف نانوبلورينه شده که خواص مکانيکي بهبود يافته اي را نشان ميدهد52شکل 14-3: منحني هاي تنش کرنش فشاري ميله هاي استوانه اي در حالت مخلوط فاز هاي آمورف و نانو بلورين بلافاصله بعد از ريخته گري53شکل 15-3 : سطح خارجي ميله آمورف نانوبلور شده تحت طويل شدگي 5/2% پلاستيکي... 54شکل 16-3 : الگوي پراش کوچک زاويه اشعه ايکس آلياژ خوشه اي شده آمورفو اطلاعات آلياژهاي آمورف و نانو بلورين پايه Zr55شکل 17-3 : منحني هاي تنش- کرنش خمشي آلياژ آمورف خوشه اي 56شکل 18-3 : نتيجه تست فشار نمونه هاي گوناگون از فلزات شيشه اي کامپوزيتي با ئرات کامپوزيتي مختلف57شکل19-3 : نتايج تست فشار فلز شيشه اي Vit1 کامپوزيتي به روش W wire58تصاوير فصل چهارمشكل 1-4 : رابطه بين استحكام شكست و افزايش درصد كريستاليزاسيون62
فلزات آمورف
عنوان تحقیق: فلزات آمورففرمت فایل: wordتعداد صفحان: 75شرح مختصر:طبق آزمايشات مستقل از دما و فشار متغير، از نظر ترموديناميكي، مواد سه حالت اصلي : مايع، جامد، گاز دارند.تعيين كنندة هر يك از اين حالات درجة آزادي بين اتمها و قيد و بند آنها به يكديگر است و يك مرحله تحول بين هر حالت وجود دارد. تعريف شيشه : يك مايع شيشه اي يا جامد بدون كريستال است كه مشخصه هاي ويسكوزيته و ساختار آن نشان دهندة هم جامد و هم مايع است. به عبارت ديگر شيشه يك جامد در دماي اتاق است زيرا ويسكوزيته آن بيش از حد توازن يعني 6/14 10 است و از طرف ديگر هنوز يك مايع است زيرا ساختار اتمها و مولكولهاي آن يك ساختار بي نظم و شبيه مايع است . جامد از فاز كريستالي به وجود آمده است و يك كريستال از يك نظم دورهاي بين اتمها پيروي مي كند اما مايع داراي چنين نظمي نيست و يك نظم تصادفي بين اتمها بدون تناوب و دوره خاصي را دارد.بنابراين مي گوييم، شيشه جامد و آمورفي است كه اتمهاي ساختار آن مانند مايع است. مهمترين مشخصه يك شيشه علاوه بر ساختار آن، پديده تحول و به وجود آمدن آن است.فهرست مطالبفصل اول : فلزات آمورف و آمورف کامپوزيتي11-1 مقدمه 22-1 فلزات آمورف 61-2-1 خواص آلياژهاي آمورف92-2-1عمده نقطه ضعف مكانيكي مواد آمورف123-1 مكانيزم هاي تغيير شكل در فلزات آمورف121-3-1 تشكيل حجم آزاد132-3-1 افزايش دماي موضعي 18فصل دوم : شكست در فلزات آمورف 231-2 شباهت هاي شکست فلزات آمورف با فلزات کريستالي 241-1-2 اثر فشار هيدرواستاتيك روي جريان تنش24فصل سوم : کامپوزيت کردن جهت بالا بردن پلاستيسيته251-3 راهكارهايي براي افزايش پلاستيسيته در آلياژهاي يكپارچه 262-3 فلزات آمورف كامپوزيتي 271-2-3 مکانيزم تغييرات و افزايش پلاستيسيته توسط ذرات کامپوزيت283-3 بهبود پلاستيسيته با استفاده از ذرات تقويت كننده فاز دوم 314-3 بررسي باندهاي برشي توسط TEM در يك كامپوزيت BMGs 351-4-3 انتشار باندهاي برشي در کل قطعه395-3 انواع مختلف فلزات آمورف كامپوزيتي411-5-3 کامپوزيتهاي ذره اي422-5-3 كامپيوزيتهاي In-situ426-3 ذرات خارجي تقويت كننده در فلزات شيشه اي توده 421-6-3 كامپوزيت حاوي ذرات خارجي تقويت كننده ، توليد به روش تقويتBMG 432-6-3 توليد كامپوزيت BMG حاوي ذرات خارجي تقويت كننده با استفاده از فرايند ذوب 447-3 فرم In situ کامپوزيت هاي BMG 451-7-3 فرم كاربيد In situ در فلزات شيشه اي پايه Zr468-3 تشکيل و ساختارها 479-3 مکانيزم تشکيل فاز آمورف نانو ساختار شده5010-3 خواص مکانيکي و رفتار تغيير شکلي آلياژ هاي آمورف نانوساختار شده توده 5111-3 تشکيل و خواص مکانيکي آلياژ هاي آمورف خوشه دار توده5412-3 مقايسه کامپوزيت هاي ذره اي و In situ56فصل چهارم :عوامل موثر در ايجاد داکتيليته بيشتر در مواد آمورف 601-4 كريستاليزاسيون 611-1-4 اثر بيش از حد كريستاليزاسيون612-4 آنيلينگ 62منابع و مآخذ 64 فهرست تصاوير تصاوير فصل اولشکل 1-1: دياگرام ارتباط بين تغييرات حجم با دما از حالت مذاب تا لحظه گذر از دماي شيشه اي شدن،Tg3شکل 1-2 : دياگرام ظرفيت گرمايي فلزات شيشه اي در دمايTg 3شكل 3-1: منحني تنش کرنش فلز شيشه اي6شكل 1-4: تصويريك آلياژ آمورف (Ni55Pd5Nb20Ti15Zr5) در TEM7شكل 1-5 : ارتباط بين و Hc10شكل 1-6 : مقايسه جنس چرخ دنده ها در خصوص مقاومت به سايش11شكل 1-7 : نشان دهنده پروسه حجم آزاد به وسيله معادله Spaepen15شكل1-8 : نمودار تنش برشي نرمال در برابر كرنش برشي16شكل 1-9 : نمودار كرنش برشي در يك باند نسبت به كرنش برشي نهايي17شكل 1-10 : نمونه تست خمش و روكش كاري قلع براي بررسي باندهاي برش نزديك شكاف 20شكل1-11: نشان دهنده باندهاي برشي نزديك شكاف در نمونه تست خمش روكش داده شده به وسيله قلع 21شكل1-12: نشان دهنده حرارت موضعي و ذوب روكش به صورت مهره هاي كرويدر باندهاي برشي22تصاوير فصل سومشكل 1-3 : مکانيزم ممکن براي افزايش دانسيته باند برشي در فلزات شيشه اي23شكل 2-3 : شکل ميدان تنش بين سوراخ ها، در طول فشردن يک فلز متخلخل کشدار24شكل3-3: اثر ذرات گرافيت تقويتکننده دريک فلز شيشهاي پايه Zr برروي دانسيته باند برش درهمسايگي آن 34شکل4-3 : ميکروگرافي TEM از ساختار قلز کامپوزيتي مشخصه پراش در دهانه صفحه[110] در منطقه محور فاز β است 36شکل 5-3 : مناطق روشن ، تصوير باندهاي برشي است. (a) , (b) تصوير يک منطقه يکسان با زاويه عکسبرداري متفاوت است 37شکل6-3 : عکس TEM از محل بدون شکل فاز β39شكل7-3 : ترکيب برخي ازخواص فلزات با کامپوزيتکردن فلزات 41شکل8-3 : منحني هاي DSC آلياژ هاي آمورف Zr-Al-Ti-Ni-Cu و Zr-Al-Cu-Pd49شکل9-3 : ميکروگراف الکترون ميدان روشن و الگو هاي پراش الکتروني آلياژ هاي امورف پايه Zr آنيل شده در دمايي درست زير واکنش اول گرمازا49شکل10-3: شکل فرايند تشکيل فاز نانوبلورين Zr2(Cu,Pd) احاطه شده با فازآمورف50شکل11-3: تغييرات Sf ، E و Hv با Vf ترکيبات براي آلياژهاي آمورف ريختگي توده Zr-Al-Ni-Cu-Pd51شکل12-3 : ظاهر سطح شکست کششي آلياژ امورف ريختگي توده52شکل 13-3: شکل شماتيکي از حالت شکست کششي براي آلياژ هاي آمورف نانوبلورينه شده که خواص مکانيکي بهبود يافته اي را نشان ميدهد52شکل 14-3: منحني هاي تنش کرنش فشاري ميله هاي استوانه اي در حالت مخلوط فاز هاي آمورف و نانو بلورين بلافاصله بعد از ريخته گري53شکل 15-3 : سطح خارجي ميله آمورف نانوبلور شده تحت طويل شدگي 5/2% پلاستيکي... 54شکل 16-3 : الگوي پراش کوچک زاويه اشعه ايکس آلياژ خوشه اي شده آمورفو اطلاعات آلياژهاي آمورف و نانو بلورين پايه Zr55شکل 17-3 : منحني هاي تنش- کرنش خمشي آلياژ آمورف خوشه اي 56شکل 18-3 : نتيجه تست فشار نمونه هاي گوناگون از فلزات شيشه اي کامپوزيتي با ئرات کامپوزيتي مختلف57شکل19-3 : نتايج تست فشار فلز شيشه اي Vit1 کامپوزيتي به روش W wire58تصاوير فصل چهارمشكل 1-4 : رابطه بين استحكام شكست و افزايش درصد كريستاليزاسيون62