10372

10372

بررسي تاثير عناصر آهن، منگنز و استرانسيم بر رفتار سايشي آلياژ آلومينيم LM13

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - شناسايي و انتخاب مواد

ارديبهشت ماه 1390

ارديبهشت ماه 1390

دكتر حسن ثقفيان - دكتر سعيد شبستري

در اين پژوهش تاثير عناصر آهن، منگنز و استرانسيم بر رفتار سايشي آلياژ آلومينيم LM13 مورد مطالعه قرار گرفته است. افزودن 7/0 ، 2/1 و 8/1 درصد آهن به آلياژ سبب ايجاد تركيبات بين فلزي تيغه اي بتا و تضعيف بيشتر خواص مكانيكي آلياژ مي شود. افزودن عناصر استرانسيم و منگنز ، علاوه بر بهينه سازي ساختار يوتكتيك، سبب تبديل تركيبات بين فلزي بتا به آلفا شده و مقاومت به سايش و سختي نمونه را بهبود مي بخشد. بررسي ها نشان داد كه بهسازي تركيبات بين فلزي در آلياژ يوتكتيك آلومينيوم-سيليسيم، توسط منگنز تنها تا 2/1 درصد آهن امكان پذير است. بررسي رفتار سايشي توسط دستگاه آزمايش سايش پين بر ديسك و در سه نيروي 18، 51 و 74 نيوتن، سرعت لغزش ثابت 3/0 متر بر ثانيه و مسافت 1000 متر انجام شد. نتايج نشان داد كه با افزايش نيرو، نرخ سايش در تمام نمونه ها افزايش مي يابد. بر خلاف انتظار، در نمونه ي با 8/1 درصد آهن حضور 9/0 درصد منگنز نتوانست سبب تبديل تركيبات بين فلزي بتا به آلفا شود با اين وجود، اين نمونه، نرخ سايش كمتري را نسبت به نمونه ي با 2/1 درصد آهن از خود نشان داد. همچنين اثر افزايش سرعت سرد شدن آلياژ در حين انجماد بر خواص سايشي آلياژ مورد بررسي قرار گرفت و نتايج، حاكي از بهبود در ريز ساختار و افزايش مقاومت به سايش با افزايش سرعت سرد كردن بود. سطح سايش ، نواحي زير سطحي و براده هاي سايش توسط ميكروسكپ الكتروني SEM مورد بررسي قرار گرفت و به منظور بررسي دقيق تر نتايج از آناليز EDS و آناليز خطي از سطح به عمق استفاده شد كه نتايج نشان دهنده سهم بيشتر سايش ملايم در نيروهاي كم و سهم بيشتر سايش شديد در نيروهاي اعمالي بالا بود. واژه هاي كليدي: آلياژ آلومينيوم-سيليسيم يوتكتيك، آهن و منگنز، تركيبات بين فلزي غني از آهن، استرانسيم، سرعت سرد شدن، رفتار سايشي