ON THE FEASIBILITY OF COMBINING MECHANICAL ALLOYING AND SPLAT COOLING TECHNIQUES FOR THE PRODUCTION OF Al-Fe ALLOY POWDERS

A.A. EL- Hakimi, N.E. AL-Walidy, M.M. Bay and K.Z. Saleeb (a).



Department of Materials and Metallurgical Engineering,
Al-Fateh University, Tripoli, Libya.
(a)Higher Center for Mechanical Professions, Zhanzour, Libya.

الملخص



تم تصنيع جهاز يجمع بين ملامح كل من تقنيتي التسبيك الميكانيكي والتجميد الفائق السرعة واستخدامه لإنتاج مسحوق من سبيكة الالومنيوم المحتوية على %5.2 حديد مباشرة من المصهور، بين التحليل الغرابيلي أن نسبة الدقائق التي يقل مقياسها عن 2 ملم تشكل %71 من المسحوق المنتج. عرضت عينات من المسحوق المنتج ذات أحجام مختلفة لطحن ميكانيكي إضافي لفترات زمنية متزايدة باستخدام نفس الجهاز مع إضافة نسبة من كربيد السليكون (SiC) أو بدون تلك الإضافات وبين الفحص المجهرى لدقائق المسحوق أنه بزيادة الطحن يتحول شكل الدقائق من البيضاوي المستطال إلى الشكل القرصي المتراكب الطبقات مع زيادة كبيرة في الأبعاد المسطحة للأقراص . كما بينت دراسة حيود الأشعة السينية وأطياف موسباور أنه خلال الفترة الزمنية الابتدائية للطحن تتعرض دقائق المسحوق إلى تشوه ميكانيكي شديد مصحوباً بترسب بعض الدقائق الفائقة الصغر مشتته داخل دقائق المسحوق . وباستمرار عملية الطحن تتزايد نسبة ذرات الحديد الذائبة في المحلول الجامد ذي الأساس الألوميني ما يؤدى إلى تناقص في أبعاد الشبيكة البلورية مصطحباً بظهور دلائل على انفصال بعض الأطوار المغناطيسية على أطياف موسباور.


ABSTRACT



An apparatus, combining the features of both splat cooling and mechanical alloying, has been fabricated and utilized to produce an Al-5.2% Fe alloy powder directly from the melt. Sieve analysis of the produced powder revealed that the fractions with particle sizes below 2 mm constitute 79% of the powder. Powder samples of different sizes have been subjected to further mechanical milling with and without additions of SiC powder for increasing periods of time. Microstructure observation revealed that with increasing the milling time the powder morphology gradually changes form oblong to irregular layered disc-shaped with a marked increase in the disc planar dimensions. X-ray diffraction analysis and Mössbauer spectroscopy revealed that within the initial period of milling intensive mechanical deformation has taken place, probably accompanied by dispersion precipitation. With further milling, dissolution of Fe atoms into the Al-base solid solution takes place, giving rise to a decrease in the lattice parameter and magnetic splitting indications in Mössbauer spectra.