Alliages nanocristallins et stabilité de la taille des nano-grains

Source: Sina Shahbazmohamadi et Peiman Shahbeigi-Roodposhti-Roodposhti, School of Engineering, University of Connecticut, Storrs, CT

Les alliages de moins de 100 nm sont connus sous le nom d'alliages de nanocristalline. En raison de leurs propriétés physiques et mécaniques améliorées, il y a une demande toujours croissante de les employer dans diverses industries telles que les semi-conducteurs, les biocapteurs et l'aérospatiale.

Pour améliorer le traitement et l'application des alliages de nanocristalline, il est nécessaire de développer près de 100% de matériaux en vrac denses qui nécessite un effet synergique de température et de pression élevées. En augmentant la température et la pression appliquées, les petits grains commencent à croître et à perdre leurs propriétés distinguées. Ainsi, il est technologiquement important de parvenir à un compromis entre la liaison interpartiique avec une porosité minimale et la perte de la taille du grain à l'échelle nanométrique lors de la consolidation à des températures élevées.

Dans cette étude, nous visons à éliminer l'oxygène de la solution solide pour améliorer la stabilité de la taille des nanograins à des températures élevées. L'alliage Nano-cristallin Fe-14Cr-4Hf sera synthétisé dans un environnement protégé afin d'éviter la formation de particules d'oxyde.

Déposer les matériaux en vrac à faible teneur en oxygène de haute pureté (cibles Fe, Cr et Hf) dans la boîte à gants à l'aide d'une machine de classement mécanique de réciproculation afin de minimiser la contamination par l'oxygène dans les poudres de départ.
Chargez le mélange de poudre pour un alliage spécifique (Fe14Cr4Hf wt.% dans cette étude) dans une fiole en acier inoxydable avec des boules de mouture en acier inoxydable 440C (Fig. 1). Les diamètres des boules de moulage sont de 6,4 et 7...

Fig. 3 montre les données XRD pour la balle moulue OF-Fe14Cr4Hf annealed pendant une heure à 900 oC. Il y a un affûtage des pics ainsi que de légers décalages de pointe. Il est dû à la relaxation de la souche de treillis que la température annealing augmente. Lorsque la température de l'annexion augmente, plusieurs petits pics sont révélés entre les quatre principaux sommets de la BCC. Celles-ci indiqueraient la formation de phases secondaires.
Fig. 4a-c montre des images ...

L'expérience démontre comment la stabilité de la taille des nanograins des matériaux nanocristallins nominalement sans oxygène peut améliorer la comparaison avec les alliages avec une quantité importante d'oxygène. Dans cette étude, les poudres of synthétisées dans une atmosphère protégée pour minimiser l'interaction entre l'oxygène et la solution solide conduisent à augmenter la ségrégation des éléments d'alliage aux limites du grain et à améliorer la stabilité de la taille du grain thermodynamiqu...

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