The effect of carbon and silicon additions on
the creep properties of Fe-40 at. % Al type alloys
at elevated temperatures
اثر افزودن کربن و سیلیسیم بر خواص خزشی آلیاژهای آهن
دارای 40 درصد اتمی آلومینیوم در دماهای بالا
ABSTRACT
The mechanical properties of Fe–Al alloys with 39–43 at.% Al, C contents up to 4.9 at.% and Si contents up to 1.2 at.% were studied using uniaxial compressive creep at temperatures from 600 to 800 °C. The stress and temperature dependence of the creep rate were determined by stepwise loading and evaluated in terms of the stress exponent n and the activation energy Q, respectively. These quantities can be interpreted by means of dislocation motion controlled by climb and by the presence of second-phase particles. The dislocation motion is obstructed by precipitates of carbide κ in alloys E and F and by particles of Al4C3 in the alloys with either higher content of C or of C and Si. Both carbon and silicon improved the creep resistance, but the effect of silicon was more significant.
چکیده
خواص مکانیکی آلیاژهای آهن-آلومینیوم با 39 تا 43 درصد اتمی، کربن محتوی 4.9 درصد اتمی و سیلیسم 1.2 درصد وزنی با استفاده از خزش فشاری غیر محوری در دماهای 600 تا 800 درجه سانتیگراد مطالعه شد.ارتباط تنش و دما بر نرخ خزش توسط بارگذاری مرحله ای و بر حسب توان تنشی n و انرژی اکتیواسیون Q معین شد. این مقادیر می توانند با کمک حرکت نابجایی ها کنترل شده توسط صعود و حضور ذرات فاز ثانویه تفسیر شوند. حرکت نابجایی توسط ذرات کاربید k در آلیاژهای E و F و توسط ذرات Al4C3 در آلیاژهای با مقادیر بیشتر کربن یا کربن و سیلیسیم مسدود می شود. هم کربن و هم هم سیلیسیم مقاومت خزشی را بالا می برند ولی اثر سیلیسیم زیادتر است.