مقدمه
امروزه انتخاب اصلی مواد دمای بالا همچون موتورهای توربینی، سوپرآلیاژها هستند که در کنار آنها جهت افزایش مقاومت به اکسایش و بازدهی بیشتر از برخی ترکیبات بینفلزی ویژه استفاده میشود. از سوی دیگر نیاز به کار در دماهای بالاتر در دهههای اخیر رو به فزونی است و به عنوان مثال میتوان به دمای کاری توربینهای فعلی اشاره نمود که تا حدود oC1450 افزایش یافته است. در طی وقوع فرایندهای احتراق و انبساط هوای داغ، بلیدهای توربین در معرض دماهای بالا و تنشهای شدید قرار میگیرند و لذا استفاده از مواد ویژه کاملاً لازم و ضروری به نظر میرسد. به جهت حصول اهداف فوق الذکر، از چندین نوع سیستمهای آلیاژی بینفلزی استفاده شده است که در زمرهی آنها میتوان به آلومینایدهای تیتانیم g جهت کاهش وزن و فلزات نسوز بر پایهی سیلیسایدها به دلیل نقطه ذوب بالا و تحمل دمایی قابل توجه اشاره نمود. در این خصوص آلیاژهای سیلیسایدی بر پایه مولیبدن، بهترین انتخاب جهت استفاده در دماهای کاری سوپرآلیاژها محسوب میشوند. با توجه به مقاومت به اکسایش بالای فازهای سیلیسایدی بینفلزی و از سویی خواص مکانیکی مطلوب مولیبدن در دماهای بیش از °C1000، مادهای کامپوزیت با خواص متعادل قابل حصول است.
دیاگرام فازی دوتایی Mo-Si دارای سه ترکیب بینفلزی MoSi2 و Mo5Si3 وMo3Si میباشد. MoSi2 از لحاظ مقاومت به اکسایش، ترکیبی شناخته شده محسوب میشود، اما از آنجا که پوستهی SiO2 ، نقش محافظتکنندگی مطلوبی بر روی Mo5Si3 و Mo3Si ندارد، این ترکیبات در مقابل اکسایش در دمای بالا آسیبپذیر بوده و از نظر خواص مکانیکی نیز دارای محدودیتهایی هستند. در اواخر دهه 1990، محققان مختلفی گزارش نمودند که آلیاژی کردن ترکیبات سیلیساید مولیبدن با عنصر بور، تا حد زیادی مقاومت به اکسایش آنها را بهبود بخشیده و استحکام خزشی نیز افزایش قابل توجه مییابد؛ بنابراین بررسیهای زیادی در خصوص توسعهی آلیاژهای سهتاییMo-Si-B انجام گردید، به گونهای که در مقطع ایزوترمال سهتایی Mo-Si-B ، بیشترین توجه به آن دسته از آلیاژهای چندفازی معطوف گشته است که شامل فازهایa-Mo ، Mo3Si و Mo5SiB2 (معروف به فاز T2) باشند.
تولید و سنتز ترکیبات چندفازی بر پایه Mo-Si-B به روشهای مختلفی امکانپذیر است که از جملهی این روشها میتوان به روش ذوب و انجماد، فشردهسازی پودر و استفاده از فرایند HIP ، سیلیکونایزینگ مولیبدن و سپس برونایزینگ ترکیب حاصله و استفاده از فرایند الکترود چرخان پلاسما اشاره نمود. بررسیهای اخیر نشان داده است که استفاده از روش آلیاژسازی مکانیکی برای تولید ترکیبات MoSi2 با موفقیتهایی همراه بوده است، اما در خصوص سنتز ترکیبات سهتایی Mo-Si-B به روش آلیاژسازی مکانیکی جهت تولید پودرهایی مناسب برای فرایند پاشش حرارتی و ایجاد پوششی از ترکیبات یاد شده، تلاشهای ناچیزی صورت گرفته است. در این تحقیق، روش تولید یک نوع پودر مناسب برای فرایند پاشش حرارتی از ترکیبات بینفلزی بر پایهی Mo-Si-B به کمک روش آلیاژسازی مکانیکی همراه با استفاده از فرایندهای تکمیلی بعدی شامل فشردهسازی و عملیات حرارتی، مورد بررسی قرار گرفته است.