علم سرامیک

آلیاژسازی مکانیکی
آلیاژسازی مکانیکی (MA ) یک روش تولید مواد در حالت جامد است که شامل جوش و شکست متوالی ذرات پودر مواد اولیه در یک آسیاب پر انرژی می باشد .
به بیان دیگر آلیاژ کردن مکانیکی ، تشکیل پودر آلیاژی به روش آسیاب کردن مخلوط پودرهای عنصری برای مدت زمانی طولانی به جهت تولید پودرهای آلیاژی مستحکم شده در اثر پخش فازهای ثانویه می باشد .
این روش اولین بار توسط Benjamin در اواخر دهه ی 1960 معرفی شد . او و همکارانش این روش را به منظور تولید سوپرآلیاژهای پایه نیکلی استحکام یافته با ذرات اکسیدی ( ODS ) به کار بردند .
پیشرفت این روش تا سال 1989 در زیر آورده شده است :


توسعه ی سوپرآلیاژهای پایه نیکلی ( ODS )
حصول ساختار آمورف در ترکیبات بین فلزی
تبدیل ترکیبات بین فلزی منظم به نامنظم
ایجاد ساختار آمورف از مخلوط پودر مواد اولیه
تولید فازهای نانوکریستال
انجام واکنش های جانشینی


1966
1981
1982
1983
89/1988
1989



ویژگی های روش MA :
1 – نیاز به تجهیزات ساده
2 – عدم نیاز به درجه حرارت های بالا
3 – انجام عملیات تولید تنها در طی یک مرحله

کاربرد های فرآیند آلیاژسازی مکانیکی:
• ایجاد ذرات ریز فاز دوم در زمینه آلیاژها
• افزایش حد حلالیت در محلولهای جامد
• کاهش اندازه دانه ها تا حد نانومتر
• تولید فازهای کریستالی و شبه کریستالی جدید
• توسعه ی ساختارهای آمورف ( شیشه ای )
• تبدیل ساختارهای منظم به نامنظم
• تولید آلیاژ از عناصر سخت آلیاژ شونده
• تسریع انجام واکنش های شیمیایی ( جانشینی ) در دمای محیط
مواد اولیه و تجهیزات لازم برای MA
مهمترین عوامل کنترل کننده در روش MA عبارتند از :
• مشخصات پودر مواد اولیه
• نوع آسیاب
• متغیرهای فرایند
مشخصات پودر مواد اولیه:
محدوده ی مناسب اندازه ی ذرات پودر برای استفاده در فرایند MA ، 500-1 میکرومتر گزارش شده است . پس از مدت زمان کوتاهی از عملیات آسیاب کردن ، اندازه ی ذرات به صورت تابع نمایی از زمان تا مقادیر چند میکرون کاهش می یابد .
نوع مواد اولیه مورد استفاده در آلیاژسازی مکانیکی گسترده و شامل پودر فلزات خالص ، پودرهای پیش آلیاژ شده و ترکیبات دیرگداز می باشد .
انواع آسیابهای مورد استفاده در MA :
• آسیاب گلوله ای سیاره ای (ball mill Planetary )
• آسیاب گلوله ای ارتعاشی (Shaker ball mill )
• آسیاب گلوله ای یا میله ای غلتشی (mill Tumbler )
• آسیاب گلوله ای شافتی ( Attritor ball mill )
• آسیاب مغناطیسی ( Uni – ball )
تفاوت این آسیاب ها عمدتا" در ظرفیت ، راندمان و امکانات اضافی آنها برای گرم یا خنک کردن محفظه