تولید ساختارهای نانو در آلیاژ های al

ساختار جامدات شدیدا تحت تاثیر پاترامترهای انجماد مخصوصا سرعت کردن و تحت سرمایش قرار دارد. بنابر این، مسلم است که کنترل سرعت انجماد نقش مهمی در زمینه اصلاح ساختار فلزات بازی می کند و در نتیجه بر روی خواص مکانیکی تاثیر بسزایی می گذارد. استفاده از فرآیند انجماد سریع جهت رسیدن به خواص مطلوب جامدات از حدود چهار دهه قبل شروع و به سرعت پیشرفت کرده است. اولین نظریه در این رابطه توسط pol duwez در سال 1960 عنوان شد. بر طبق نظریه duwez، ترکیب دو فازی یک آلیاژ یوتکتیکی در اثر سرعت های تبرید خیلی زیاد به یک فاز جدید کریستالی و یا یک فاز جدید بی شکل تبدیل می گردد. در فرآیندهای معمول ریخته گری سرعت های سرد کردن حدود (k/s) می باشد و در برخی موارد حتی بسیار آهسته تر است. این در حالی است که در فرآیندهای انجماد سریع سرعت کردن حدود 10 تا k/s) 10 می باشد. در مقیاس های بالاتر حتی ممکن است از کریستالیزاسیون کاملا جلوگیری شود. در تحقیق حاضر از روش چرخاندن مذاب بر روی بلوک مبرد (melt spinning) جهت ایجاد سرعت بالای سرد کردن مذاب و تولید نمونه های نواری شکل در الیاژ آلومینیوم a16061 و a 413.1 استفاده گردید. سپس خواص و ساختار به دست آمده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی رویشی (sem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، پراش اشعه xrd-x و میکروسختی، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به خوبی نشان می دهد که سرعت بالای سرد کردن در این روش باعث ایجاد ساختارهای نانو و در نتیجه بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی نمونه های نواری شکل حاصل از انجماد سریع در مقایسه با نمونه های به دست آمده از فرآیندهای معمول ریختگی گردید. به عنوان مثال میزان سختی در هر دو آلیاژ به دست آمده از طریق انجماد سریع نسبت به روش های معمول انجماد به میزان تقریبا دو برابر افزایش نشان می دهد.