بررسی تاثیر کار مکانیکی بر پایداری حرارتی آلیاژ آمورف co67fe4cr7si8b14

آلیاژهای آمورف پایه کبالت، یکی از برترین دسته های آلیاژی در بین تمامی مواد مهندسی می باشند، خواص بی نظیر آنها همچون استحکام تسلیم و چقرمگی شکست بسیار بالا، مقاومت به خورگی بالاو خواص بی نظیر مغناطیسی آنها سبب شده تا مطالعات بسیاری بر روی خواص و ویژگی های آنها صورت گیرد. یکی از مهم ترین جنبه های تحقیقاتی هر آلیاژ آمورف ، پایداری ساختاری و حرارتی آنها ، هنگامی که تحت تنش های مکانیکی خارجی می گیرند (مثلا در یک فرآیند شکل دهی یا در حین انجام وظیفه ی محوله) است. در این بررسی تاثیر کار و تنش های مکانیکی بر روی پایداری حرارتی نوارهای آلیاژ آمورف co67fe4cr7si8b14 مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور نمونه ها در مدت زمان های 22، 33، 44 و 55 ساعت به وسیله ی دستگاه آسیاکاری مکانیکی ماهواره، تحت آسیاکاری قرار گرفتند و پس از آن با روش گرماسنجی تفاضلی (dta) در سه نرخ گرمایش 5، 10و kmin-1 20 ،به منظور بررسی تغییرات در ملاک های پایداری حرارتی شان، مورد آزمون قرار گرفتند. معیار های پایداری حرارتی مورد استفاده در این آزمون، tx یا دمای شروع فرایند تبلور، tp یا دمای پیک استحاله تبلور، انرژی فعال سازی برای شروع استحاله تبلور ea(x) و انرژی فعال سازی برای پیک استحاله ی تبلور ea(p) بود که به منظور بدست آوردن انرژی فعال سازی در هر دما از سه مدل کیسینجر، اوزاوا و اوگیس استفاده شد. برای هر نمونه آسیا کاری شده و نمونه مرجع آسیاکاری نشده این معیارها از نمودارهای آنالیز حرارتی استخراج و مشخص شد که با انجام آسیاکاری تمامی معیارهای پایداری حرارتی کاهش می یابد و با افزایش زمان آسیاکاری این کاهش نمود بیشتری می یابد. همچنین به منظور بررسی احتمال تبلور فازی در اثر کار مکانیکی، از نمونه ها پراش اشعه ایکس (xrd) گرفته شد. بر این اساس مشخص شد که در اثر آسیاکاری مکانیکی فازهای بلورین کبالت با شبکه ی fcc در زمینه ی آمورف نمونه ها متبلور می شود. همچنین با استفاده از رابطه اصلاح شده ی شیرر مشخص شد که اندازه ی ذرات متبلور شده با افزایش زمان آسیاکاری بزرگ تر می شوند بطوریکه در نمونه مرجع هیچ ذره بلورین وجود نداشته، اندازه ی این ذرات در نمونه ی آسیاکاری شده به مدت 33 ساعت 9 نانومتر و در نمونه ی آسیاکاری شده به مدت 55 ساعت اندازه این ذرات 13 نانومتر است.