Ảnh hưởng của Biến đổi Pha Do Căng Thẳng đến Độ Bền Sáng Nứt của Hợp Kim Fe3Al Được Tăng Cường Bằng Hạt Zirconia Được Stabil hóa Một Phần Bằng Yttrium

Lima Amiri Talischi1, Ahad Samadi1
1Department of Materials Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, độ bền nứt và độ cứng vi mô của hợp kim intermetallic Fe3Al được tăng cường bằng các hạt zirconia được stabil hóa một phần bằng yttrium (Y-PSZ) đã được điều tra. Các composite Fe3Al/Y-PSZ chứa tới 20 % trọng lượng Y-PSZ đã được chế tạo bằng phương pháp ép nóng của các hỗn hợp bột. Kết quả cho thấy rằng độ cứng vi mô và độ bền nứt của hợp kim Fe3Al tăng lên khi thêm các hạt Y-PSZ. Mức độ tối đa của độ bền nứt và độ cứng vi mô tương ứng với composite Fe3Al-10 % trọng lượng Y-PSZ với độ bền nứt là 23.1 MPa√m và độ cứng vi mô là 645 HV. Sự cải thiện trong độ bền nứt có thể liên quan đến sự chuyển đổi cấu trúc do căng thẳng của các hạt zirconia từ hình tứ diện sang hình chéo, điều này gây ra sự lệch nứt và ngăn chặn sự phát triển của nứt.

Từ khóa

#Fe3Al #Yttria-Partially Stabilized Zirconia #độ bền nứt #độ cứng vi mô #biến đổi pha.

Tài liệu tham khảo

J.H.Westbrook, R.L.Fleischer:Structural applications of intermetallic compounds,New York, Wiley, 1991. D.G.Morris, M.A.Munoz-Morris, C.Baudin:Acta Mater, 2004, vol. 52, pp. 2827–2836. T.Itoi, S.Mineta, H.Kimura, K.Yoshimi, M.Hirohashi:Intermetall, 2010, vol. 18, pp. 2169-2177. L.M.Peng, H.Li, J.H.Wang, M.Gong: Mater. Lett, 2006, vol. 60, pp. 883-887. D.G.Morris,M.A.Munoz-Morris: Adv. Eng. Mater, 2000, vol. 13, pp. 43-47. L.Pang, D.Xing, A.Zhang, J.Xu, J.Zhang: Int. J. Mater. Res, 2010, vol. 101, pp. 865-868. M.Rafiei, M.H.Enayati, F.Karimzadeh: J. Mater. Sci, 2010, vol. 45, pp.4058–4062. C.G.McKamey, C.T.Liu:Scripta Metall. Mater, 1990, vol. 24, pp. 2119-2122. N.S.Stoloff: Metall. Trans. A, 1993, vol. 24, pp. 561-567. D.A.Alven, N.S.Stoloff: Mat.Sci. Eng. A, 1997, vol. 239-240, pp.362-368. J.Wang, J.Xing, Z.Qiu, X.Zhi, L.Cao: J. Alloys. Comp, 2009, vol. 488, pp. 117-122. A.K.Bhattacharya, J.J. Petrovic: J. Am. Ceram. Soc, 1992, vol. 75, pp. 23-27. F.Sommer, R.Landfried, F.Kern, R.Gadow:J. Eur. Ceram.Soc, 2012, vol. 32, pp. 4177–4184. A.H.D.Aza, J.Chevalier, G.Fantozzi, M.Schehl, R.Torrecillas:Biomater, 2002, vol. 23, pp. 937–945. G.Witz, V.Shklover, W.Steurer: J. Am. Ceram. Soc, 2007, vol. 90, pp. 2935-2940. J.C.Lambropoulos: Int. J. Solids Struct, 1986, vol. 22, pp. 1083-1106. N.AkmarRejab, A.Z.Ahmad Azhar, M.M.Ratnam, Z.A.Ahmad: Int. J.Refract.Met. H, 2013, vol. 36, pp. 162-166. M.Aoki, Y.Chiang, I.Kosacki, L.J.Lee, H.Tuller, Y.Liu:J. Am. Ceram. Soc, 1996, vol. 79, pp. 1169-1180. L.Y. Sheng, J.T. Guo, T.F. Xi, B.C. Zhang, H.Q. Ye, Prog. Nat. Sci., 2012, vol. 22, pp. 231–236. L.AmiriTalischi, A.Samadi: JUFGNSM, 2016, vol. 49, pp. 112-119. R.C.Garvie, R.H.J.Hannink, M.V.Swain: J. Mater. Sci. Lett, 1982, vol. 1, pp. 437-440. D.R. Clarke, F. Adar: J. Am. Ceram. Soc, 1982, vol. 65, pp. 284-288. C.B. Porton, R.D. Rawlings: Mat. Sci. Tech, 1989, vol. 5, pp. 865-872. B. Lawn, R. Wilshaw: J. Mater.Sci, 1975, vol. 10, pp. 1049-1081. C.G.Mckamey,J.A.Horton, C.T.Liu: J. Mater. Res, 1989, vol. 4, pp. 1156-1160. T.K. Gupta, F.F. Lange, J.H. Bechtold: J. Mater.Sci, 1978, vol. 13, pp. 1464-1470. F.F.Lange: J. Mater.Sci, 1982, vol. 17, pp. 225-234. R.C. Garvie, M.V. Swain: J. Mater. Sci, 1985, vol. 20, pp. 1193-1200. J. Zhang, Y. Yin, J. Li, H. Zhang:J. Mater.Process. Tech, 2003, vol. 134, pp. 206-209. M.N.Rahaman, A.Yao, B.S.Bal, J.P.Garino, M.D.Ries:J. Am. Ceram. Soc, 2007, vol. 90, pp. 1965-1988. R.M. McMeeking, A.G. Evans: J. Am. Ceram. Soc, 1982, vol. 65, pp. 242-246. M. Li, H. Scahffer, W.O. Soboyejo: J. Mater. Sci, 2000, vol. 35, pp. 1339-1345. B. Budiansky, J.W. Hutchinson, J.C. Lambropoulos: Int. J. Solids. Structures, 1983, vol. 19, pp. 337-355. I.W. Chen: J. Am. Ceram. Soc, 1991, vol. 74, pp. 2564-2572. M. Taya, S. Hayashi, A.S. Kobayashi, H.S. Yoon: J. Am. Ceram. Soc, 1982, vol. 73, pp. 1382-1391. Ch.T. Fu, A.K. Li, J. Mater. Sci, 1996, vol. 31, pp. 4697-4704. F. Kern, P. Palmero:Ceram. Int, 2013, vol. 39, pp. 673-682. P. Ramasundaram, F. Ye, R.R. Bowman, W.O. Soboyejo: Metall. Mater. Trans A, 1998, vol. 29, pp. 493-505. K.T. Faber, A.G. Evans: Acta Metall, 1983, vol. 31, pp. 565-576. G.D. Quinn, R.C. Brad:J. Am. Ceram. Soc, 2007, vol. 90, pp. 673-680.