1- مقدمه
تحقیقات و مطالعات علم مواد همواره جهت تولید محصولات با خواص و کارآیی مطلوبتر مواد، در حال انجام است. به همین دلیل است که تقاضای روزافزون، جهت دستیابی به مواد سبکتر، مستحکمتر، سختتر و دارای خواص ویژه در دمای بالاتر؛ منجر به ارائه و طراحی موادی با قابلیتهای ویژه شده است. در این بین فرآیند آلیاژسازی مکانیکی، که یکی از روشهای تولید مواد پیشرفته میباشد، توجه تعداد زیادی از محققین را به خود جلب نموده است. آلیاژسازی مکانیکی یکی از روشهای فرآوری پودری است که امکان تولید مواد همگن از مخلوط پودری اولیه را فراهم میکند. در سال 1966 جان بنجامین (John Benjamin) و همکارانش در آزمایشگاه تحقیقاتی پائول دی مریکا (Paul D.Merica) در کمپانی بین المللی نیکل (INCO= International Nickel Company) این فرآیند را معرفی نمودند. این روش نتیجه تحقیقات طولانی مدتی بود که به منظور تولید سوپر آلیاژ پایه نیکل مورد استفاده در توربین گازی انجام میگرفت.
عملیات آسیابکاری به عنوان فرآیند مقدماتی آلیاژسازی مکانیکی به شکستن و خردایش مواد درشت به ابعاد ریز اطلاق میشود. بیش از چهار دهه است که از آسیای گلولهای به عنوان روشی استاندارد به منظور کاهش ابعاد ذرات در زمینههای کانهآرایی و متالورژی پودر استفاده شده است. این در حالی است که امروزه از روش آسیابکاری جهت اهداف مهمتری یعنی تهیه مواد با خواص فیزیکی و مکانیکی مطلوبتر و در واقع مواد جدید مهندسی استفاده میشود. بر همین اساس عبارت آلیاژسازی مکانیکی روز به روز در متالورژی و علم مواد رایجتر شده است. به طور کلی آلیاژسازی مکانیکی نوعی فرآیند آسیاکاری است که در آن مخلوط پودری تحت تاثیر برخوردهای پرانرژی بین اجزای آسیا (گلولهها و محفظه) قرار میگیرد.
این فرآیند به طور معمول در اتمسفر خنثی انجام شده و برای تهیه پودرهای فلزی و سرامیکی در حالت جامد استفاده میشود. جوش سرد و شکست دو پدیده عمده در آلیاژسازی مکانیکی هستند. فرآیند آلیاژسازی تنها تا زمانی ادامه مییابد که نرخ جوش خوردن با شکست در تعادل باشد. از آنجا که این فرآیند در حالت جامد انجام میشود، امکان تولید آلیاژهای جدید از مخلوط مواد اولیه با نقطه ذوب پایین و بالا را فراهم نموده است. هر چند که معمولا مواد اولیه مورد استفاده در آلیاژسازی مکانیکی بایستی حداقل دارای یک جزء فلزی نرم به عنوان زمینه و یا عامل پیوند دهنده سایر اجزاء با یکدیگر باشد، اما بسیاری از بررسیها نشان داده است که قابلیت تشکیل محلول جامد از فلزات ترد و همچنین ترکیبات بینفلزی و آلیاژهای غیر بلوری با آلیاژسازی مکانیکی وجود دارد.