مطالعه فازی و ساختاری پوسته اکسیدی در کامپوزیت های WC-FeAl بعد از قرارگیری در معرض دماهای بالا

در این تحقیق مشخصات فازی و ساختاری پوسته اکسیدی در کامپوزیت WC-FeAl تولید شده به 3 روش پرس سرد+سینترینگ (CP)، پرس ایزواستایتک سرد+سینترینگ (CIP) و سینترینگ پلاسمای جرقه ای (SPS) بررسی شد. همچنین خواص اکسیداسیون نمونه ها در دماهای 600، 700 و 800 درجه سانتیگراد مورد ارزیابی قرار گرفت و جزئیات پوسته اکسیدی توسط پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترون روبشی مورد بررسی قرار گرفت. میانگین اندازه دانه های فاز کاربید تنگستن در کامپوزیتهای تولیدی برای نمونه های CP، CIP و SPS به ترتیب برابر با 906، 823 و 470 نانومتر بوده است که نشان از رشد محدود دانه ها در حین فرآیند تولید برای نمونه ی SPS به دلیل زمان و دمای سینترینگ کمتر نسبت به نمونه های دیگر است. با توجه به نتایج سختی سنجی مقدار سختی به دست آمده برای نمونه CP برابر با 9/05 گیگاپاسکال و برای نمونه CIP برابر با 11/50 گیگاپاسکال بوده که اختلاف زیادی با سختی نمونه SPS برابر با 18/23 گیگاپاسکال دارد. مهمترین عوامل برای این اختلاف سختی را میتوان وجود تخلخل در ساختار و اختلاف در اندازه دانه در نظر گرفت. فازهای شناسایی شده توسط الگوی پراش پرتو ایکس از پوسته اکسیدی تشکیل شده بر روی نمونه ها حضور مقادیر مختلفی از فازهای WO3، FeWO4 و Al2Fe2O6 را نشان میدهد که شدت این فازها با افزایش دما تغییر میکند. همچنین پوسته اکسیدی تشکیل شده بر روی نمونه های CP و CIP دارای غیریکنواختی و ترکهای بیشتری نسبت به پوسته ی نمونه SPS است. با توجه به یکسان بودن ترکیب شیمیایی نمونه ها، تنها عامل تاثیرگذار در بالاتر بودن مقاومت به اکسیداسیون، میزان تاثیر روش تولید بر تخلخل باقیمانده در نمونه است.