25567

بررسي تاثير تعداد انجام فرآيند نورد تجمعي بر خواص تريبولوژيكي نانوكامپوزيت مس-گرافن

كارشناسي ارشد

شكل دادن فلزات

1397

1400/08/23

دكتر عليرضا ايواني-دكتر حميدرضا جعفريان

مهندسي مواد و متالورژي

هدف از اين پژوهش، بررسي خواص تريبولوژيكي نانوكامپوزيت مس-گرافن توليد شده با فرآيند اتصال نورد تجمعي است. در اين پژوهش، جهت ساخت نانوكامپوزيت مس-گرافن از فرآيند نورد تجمعي با شرايط نورد شامل درصد تغييرات ضخامت50% در هرسيكل استفاده شده است. به منظور بررسي خواص تريبولوژيكي كامپوزيت مورد نظر از آزمايش سايش پين بر روي ديسك، استفاده شد. نمونه كامپوزيت‌ها را پس از آماده سازي سطح، قبل و بعد از انجام آزمايش سايش توسط ترازو با دقت 01/0 گرم توزين شد و با استفاده از نتايج حاصل، ميزان درصد كاهش وزن و نرخ سايش كامپوزيت‌ها محاسبه شد و نتايج حاصل با نمونه خالص اوليه مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج حاصل شده نشان داد كه با افزايش تعداد سيكل، ميزان كاهش وزن، نرخ سايش و ميانگين ضريب اصطكاك بر حسب مسافت طي شده براي كامپوزيت‌ها افزايش يافته و به عبارتي ديگر، مقاومت به سايش كامپوزيت‌ها با افزايش تعداد سيكل، كاهش يافته است و اين مقدار در مقايسه با نمونه خالص ابتدا كاهش چشمگيري داشته و به خوبي اين خواص بهبود يافتند اما با افزايش تعداد سيكل رفتار بهبود دهنده و مقاومتي اين كامپوزيت‌ها با افت روبه‌رو شد؛ به طوريكه براي نمونه 6 سيكل نورد شده ميزان مقاومت به سايش كمتري نسبت نمونه مس خالص مشاهده شد. به منظور بررسي سطح سايش و ذرات سايشي حاصل از آزمايش سايش و تعيين سازوكار سايش كامپوزيت‌ها از ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FE-SEM) استفاده گرديد. نتايج حاصل از آن اينگونه بود كه در تمامي نمونه‌هاي نورد شده 4 مدل مختلف سازوكار سايشي رخ داده است كه عبارتند از: سازوكار سايش چسبنده، ورقه‌اي شدن، اكسايش و خراشنده. بررسي‌هاي انجام شده حاكي از آن است كه با افزايش تعداد سيكل در كامپوزيت‌ها، سازوكار مهم و اصلي اين كامپوزيت‌ها، به ورقه‌اي شدن تغيير كرده و مقدار و نواحي ورقه‌اي شدن در كامپوزيت‌ها افزايش يافته و در كنار آن، ميزان سازوكار اكسايشي و چسبنده نيز افزايش يافته است.

1400/09/09

Effect of process repeat on tribological properties of Cupper-based nanocomposite reinforced by graphene.

11/14/2022 12:00:00 AM

This study aimed to investigate the tribological properties of copper-graphene nanocomposite produced by the accumulative roll bonding. In this research, for the fabrication of copper-graphene nanocomposite, with rolling conditions including the percentage of thickness changes of 50% per cycle has been used. To investigate the tribological properties of the composite, a pin wear test on a disk was used. The samples of the composites were weighed after weighing the surface, before, and after the abrasion test by a scale with an accuracy of 0.01 g. Were compared. The results showed that with increasing the number of cycles, the rate of weight loss, wear rate, and the average coefficient of friction in terms of distance traveled for composites increased, in other words, the wear resistance of composites decreased with the increasing number of cycles, and this amount Compared to the pure sample, at first, these properties decreased significantly and improved well, but with the increasing number of cycles, the improving and resistance behavior of these composites decreased; For the 6 rolled cycle sample, lower wear resistance was observed than the pure copper sample. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) was used to investigate the wear level and wear particles obtained from the wear test and to determine the wear mechanism of the composites. The results were that in all rolled samples, 4 different models of abrasion mechanism occurred, which are: adhesive abrasion mechanism, lamination, oxidation, and abrasion. Studies have shown that with increasing the number of cycles in composites, the important and main mechanism of these composites has changed to lamination and the amount and areas of lamination in composites have increased, and the amount of oxidation and adhesion mechanism has increased

نانوكامپوزيت مس-گرافن- نورد تجمعي- رفتار سايشي- خواص تريبولوژيكي

nanocomposites- copper based composites- tribological properties- accumulative roll bonding.