تاثیر انرژی فرایند آسیاب کاری بر مکانیزم تشکیل ترکیبات بین فلزی نانو ساختار ni-ti و مشخصه یابی پوشش های پاشش پلاسمایی حاصل از آن

ترکیبات بین فلزی نیکل - تیتانیم دارای خواص فوق العاده ای هستند که آنها را حتی از سایر ترکیبات بین فلزی متمایز می کند. سیستم نیکل - تیتانیم دارای سه ترکیب بین فلزی niti، niti2، و ni3ti است. از این میان، بر روی ترکیب بین فلزی niti به اندازه کافی تحقیقات صورت گرفته است ولی دو ترکیب دیگر تا حدودی مورد غفلت واقع شده اند. در این پژوهش، نخست، ساخت پودر نانو ساختار ni75ti25 به روش آلیاژسازی مکانیکی با استفاده از دو نوع آسیاب پر انرژی گلوله ای سیاره ای و آسیاب اتریتور تحت اتمسفر آرگون بررسی گردید. مطالعات ریز ساختاری به وسیله آزمون های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، آنالیز حرارتی و ریز سختی سنجی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که آلیاژسازی مخلوط پودر ni75ti25 منجر به تشکیل محلول جامد و مقداری فاز ni3ti می گردد. مکانیزم تشکیل این ترکیب با شکل گیری ساختار لایه ای از مواد اولیه و انحلال اتم های تیتانیم در نیکل آغاز می شود. با ادامه فرایند، محلول جامد فوق اشباع و ساختار ni3ti ایجاد می گردد. عملیات حرارتی محصول، باعث افزایش نظم شبکه ni3ti و حضور بیشتر این ترکیب می شود. همچنین در هیچ یک از مراحل آلیاژسازی مکانیکی و عملیات حرارتی، پیک های ابر شبکه در ساختار پودر ظاهر نمی شوند. توسعه اولیه ترکیبات نیکل - تیتانیم به خاطر داشتن خاصیت حافظه داری، رفتار سوپر الاستیک، قابلیت جذب انرژی و زیست سازگاری آنها بوده است. اما در دو دهه اخیر مشخص گردیده که ترکیبات فوق در برابر سایش، فرسایش، خوردگی، کاویتاسیون و همچنین خوردگی فرسایشی نیز مقاومند. بنابراین در ادامه این پژوهش به بررسی پوشش ایجاد شده از مخلوط پودری ni75ti25 پرداخته شد. از روش پاشش پلاسمایی اتمسفری (aps) برای اعمال پوشش های بین فلزی نیکل – تیتانیم بر روی فولاد ساده کربنی استفاده گردید. پودر مورداستفاده قبل از پاشش، به مدت 2 ساعت با آسیاب اتریتور آسیاب کاری شد. جهت انجام فرایند پاشش از 4 آمپراژ متفاوت استفاده گردید. نتایج مشخصه یابی پوشش ها نشان داد که فازهای بین فلزی ni3ti و niti2 ، نیکل و مقادیر اندکی از اکسید تیتانیم در تمامی پوشش ها حضور دارند. با افزایش جریان از میزان تشکیل ترکیبات بین فلزی کاسته شد که خود منجر به ایجاد خواص متفاوت در پوشش ها شد. به علاوه اینکه پوشش ایجاد شده با آمپراژ های بالا، از بقیه پوشش ها متراکم تر بوده و در نتیجه چسبندگی بهتری به زیر لایه داشتند. در ضمن نشان داده شد که پوشش های سخت تر، در برابر فرو رونده ویکرز مقاومت کمتری داشته و زودتر ترک می خورند. در نتیجه از تافنس شکست پایین تری برخوردار هستند