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Development of Fe-based nanocrystalline materials by mechanical alloying

By J. J. Suñol, A. González, L. Escoda and M. T. Mora

Abstract

Two alloys, Fe<sub>80</sub>Nb<sub<10</sub>B<sub>10</sub> and Fe<sub>70</sub>Ni<sub>14</sub>Zr<sub>6</sub>B<sub>10</sub>, were produced by mechanical alloying. The formation of the nanocrystallites (about 7-8 nm at 80h MA) was detected by X-ray diffraction. After milling for 80 h, differential scanning calorimetry scans show low-temperature recovery processes and several crystallization processes related with crystal growth and reordering of crystalline phases. The apparent activation energy values are 315 ± 40 kJ mol<sup>–1</sup> for alloy A, and 295 ± 20 kJ mol<sup>–1</sup> and 320 ± 25 kJ mol<sup>–1</sup> for alloy B. Furthermore, a melt-spun Fe-based ribbon was mechanically alloyed to obtain a powdered-like alloy. The increase of the rotation speed and the ball-to-powder weight ratio reduces the necessary time to obtain the powdered form.<br><br>Dos aleaciones, Fe<sub>80</sub>Nb<sub>10</sub>B<sub>10</sub> (A) y Fe<sub>70</sub>Ni<sub>14</sub>Zr<sub>6</sub>B<sub>10</sub> (B), han sido producidas por aleado mecánico. Mediante difracción de rayos X se ha detectado la formación de nanocristales (7-8 nm a las 80 h de aleado). Tras molturar 80 h, las curvas calorimétricas muestran procesos exotérmicos asociados a la relajación estructural y al crecimiento cristalino y reordenación de la fase cristalina. Los valores de la energía aparente de activación de las cristalizaciones son 315 ± 40 kJ mol<sup>–1</sup> para la aleación A, y 295 ± 20 kJ mol<sup>–1</sup> y 320 ± 25 kJ mol<sup>–1</sup> para la aleación B. Por otra parte, se ha procedido a la molturación de una cinta de una aleación de base hierro hasta obtener un material en forma de polvo. El incremento de la velocidad de rotación y de la relación en peso bolas polvo reduce el tiempo necesario para obtener este material

Topics: Fe-based alloys, Mechanical alloying, Nanocrystalline alloys, Aleaciones de base hierro, Aleado mecánico, Aleaciones nanocristalinas, Mining engineering. Metallurgy, TN1-997, Technology, T, DOAJ:Mining and Metallurgy, DOAJ:Technology and Engineering
Publisher: Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Year: 2008
OAI identifier: oai:doaj.org/article:dc9d694f98ee4c47902bfd7a646c66c3
Journal:
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