11922

11922

توليد و بررسي خواص مكانيكي و تريبولوژيكي كامپوزيت زمينه فلزي Al8090 مقاوم شده با ذرات SiC

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - شناسايي و انتخاب مواد فلزي

ارديبهشت 1392

ارديبهشت 1392

دكتر سيدشمس الدين ميردامادي

دكتر حسن ثقفيان

چكيده در اين پژوهش كامپوزيت¬هاي پايه Al 8090 با درصدهاي حجمي 3، 6 و 9 درصد SiC به روش اصلاح شده¬ي گردابي توليد شده و مورد عمليات اكستروژن داغ قرار گرفتند. در ادامه عمليات حرارتي رسوب-سختي (T6) در دماي 190 درجۀ سانتيگراد با گرمايش معمولي، حرارت¬دهي سريع در كورۀ مادون قرمز و همينطور پيرسازي پس از كوانچ جهت¬دار بر روي نمونه¬ي كامپوزيتي Al8090/6%SiCp صورت پذيرفت. سپس سختي¬سنجي در زمانهاي مختلف، آزمون كشش و سايش در زمان مربوط به پيك سختي انجام شد. نتايج خواص مكانيكي نشان داد كه رسوب¬سختي پس ازكوانچ جهت¬دار نسبت به پيرسازي معمولي، زمان رسيدن به بيشينۀ سختي را از 16 ساعت به 6 ساعت كاهش داده، ميزان بيشينۀ سختي را تا 20 درصد افزايش داده، ميزان استحكام كششي نهايي، تنش تسليم و درصد ازدياد طول در پيك سختي را به ترتيب تا 16، 16 و 40 درصد افزايش داده است. سپس آزمون سايش روي نمونه¬هاي كامپوزيتي در بارهاي 10، 20 و 30 نيوتن به روش پين بر روي ديسك انجام شد. نتايج مربوط به آزمون سايش براي كليه نمونه¬هاي كامپوزيتي يك انتقال از سايش ملايم به شديد را از بار 20 نيوتن به 30 نيوتن نشان داد. همچنين براي نمونه¬ي كامپوزيتي با 6% حجمي SiC مشخص گرديد كه در بارهاي 10 و 20 نيوتن، تمامي عمليات¬هاي حرارتي رسوب¬سختي اعمالي باعث كاهش نرخ سايش شدند و اما در بار اعمالي 30 نيوتن نمونه¬ي بدون عمليات حرارتي نرخ سايش كمتري را نسبت به نمونه¬هاي تحت عمليات رسوب-سختي نشان داد كه اختلاف نرخ سايش براي نمونه¬ي تحت عمليات رسوب¬سختي پس از كوانچ جهت¬دار با نمونه¬ي بدون عمليات حرارتي در بار 30 نيوتن نسبت به بقيه كمتر بود. به اين لحاظ عمليات حرارتي رسوب سختي با كوانچ جهت¬دار به عنوان عمليات حرارتي بهينه انتخاب گرديد و بر روي نمونه¬هاي سايشي كامپوزيت¬هاي حاوي 3و 9 درصد حجمي SiC اعمال گرديد. نتايج بدست آمده حاكي از آن بود كه افزايش كسر حجمي ذرات SiC در زمينه آلياژ Al 8090 باعث كاهش نرخ سايش مي¬گردد. ضمن آنكه در اينجا نيز با افزايش بار سايش تغيير در مكانيزم سايش ملاحظه شد. به طوريكه در بار 10 نيوتن مكانيزم غالب، سايش خراشان بوده و با افزايش نيرو مكانيزم ورقه¬اي شدن و سايش چسبان پديدار گرديد تا آنجا كه در بار 30 نيوتن به طور مشابه افزايش شديدي در نرخ سايش بوجود آمد. اثر رسوب¬سختي در كاهش نرخ سايش در بارهاي 10 و 20 نيوتن مشاهده شد اما در بار 30 نيوتن به دليل كاهش انعطاف¬پذيري پس از رسوب¬سختي و به دليل تغيير فرم پلاستيك شديد در حين سايش، نرخ سايش نسبت به نمونه¬ي بدون عمليات حرارتي افزايش يافت. واژه‌هاي كليدي: كامپوزيت، آلياژ Al8090، كوانچ جهت دار، حرارت دهي سريع، سايش