مجید زارع زاده مهریزی

آلیاژهای سنگین تنگستن (WHA) یک کامپوزیت دوفازی شامل ذرات تقریبا کروی تنگستن هستند که در فاز زمینه ی انعطاف پذیر با نقطه ی ذوب پایین مانند: نیکل، آهن، مس و کبالت پخش می شوند. در این پژوهش با استفاده از فرآیند آلیاژسازی 2 مرحله ای، ذرات پودری تنگستن، نیکل و کبالت با نسبت های مشخص آلیاژسازی شدند. آلیاژسازی به روش آسیاب کاری تر در مرحله اول به مدت 16 ساعت با سرعت rpm 260 و در مرحله دوم به مدت 12 ساعت با سرعت rpm 220 در حضور سیال سیکلوهگزان (C₆H₁₂) صورت گرفت. نمونه های بالک تهیه شده از پودرهای آلیاژی بعد از فشرده سازی درون کوره تیوبی در حضور مخلوط هیدروژن- آرگون قرار گرفتند و عملیات تف جوشی در 3 دمای °C1450، °C1400 و °C1350 صورت گرفت. بعد از انجام عملیات تف جوشی جهت بررسی تغییرات خواص و مشاهده ریزساختار نمونه ها، آن ها تحت انجام آزمایش های گوناگون قرار گرفتند. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) تصاویری از نمونه های تف جوشی شده تهیه گردید و یکنواختی در توزیع فاز اتصال دهنده در میان ذرات تنگستن مشاهده گردید. با توجه به طیف سنجی پراش پرتوی ایکس (XRD)، فازهای تنگستن، نیکل و کبالت به صورت تنها و ترکیب بین فلزی کاربید تنگستن-کبالت (CCo2W4) در ساختار نمونه ها مشاهده شد. طیف سنجی پراش انرژی پرتوی ایکس (EDX, MAP)، نشان دهنده ی توزیع عناصر تنگستن و نیکل با غلظت بالا و غلظت کم کبالت در نمونه ها می باشد. چگالی نمونه ها توسط روش ارشمیدس محاسبه و بین (gr/cm3) 952/16- 4/15 گزارش گردید، مشاهده شد با افزایش دمای تف جوشی میزان چگالی نسبی تا % 04/96 افزایش می یابد. در نهایت جهت بررسی سختی نمونه ها، آزمایش میکروسختی ویکرز در 3 نقطه متفاوت از نمونه ها انجام شد، مقدار سختی برای نمونه های مختلف، بین (HV) 8/599- 2/450 متغییر بود که در مقایسه با سایر تحقیقات در این پروژه میزان سختی بین % 45- 5 در نمونه های مختلف افزایش می یابد. نتایج نشان می دهد که با افزایش نسبت (Ni/Co) در ترکیب نمونه ها، عملیات تف-جوشی بهبود یافته و به طور قابل توجه ای یکنواختی در ریزساختار نمونه ها با توزیع مناسب فاز اتصال دهنده (نیکل- کبالت) میان ذرات تنگستن افزایش می یابد. میزان سختی در سطح نمونه ها با توزیع مناسب فاز تنگستن که از سختی بالایی برخوردار است و همچنین افزایش دما که باعث افزایش چگالی در نمونه ها می