شماره ركورد
28767
پديد آورنده
منا مشايخي
عنوان
بررسي تاثير فرآيند نيمهجامد بر رفتار سايشي آلياژ هايپريوتكتيك آلومينيم – سيليسيوم
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي
سال تحصيل
1399
تاريخ دفاع
1402/6/26
استاد راهنما
دكتر سعيد شبستري، دكتر حسن ثقفيان
دانشكده
مهندسي مواد و متالورژي
چكيده
در پژوهش حاضر تاثير عمليات نيمهجامد و شكلدهي تيكسوفرمينگ بر ريزساختار و رفتار سايشي آلياژ LM28 مورد بررسي قرار گرفت. به منظور دستيابي به ريزساختار مناسب براي فرايند شكلدهي نيمهجامد از فرايند فعال سازي مذاب ناشي از اعمال كرنش (SIMA) استفاده شد. پارامترهاي متغير در اين تحقيق زمان نگهداري در دماي نيمهجامد (5، 10و15 دقيقه) و درصدهاي تغيير فرم اوليه (10% و 15%) انتخاب شد. با استفاده از آناليز حرارتي دماي نيمهجامد (C575) انتخاب شد. حرارتدهي در دماي نيمهجامد (C575) و زمان نگهداري 10 دقيقه سبب ايجاد فاز -Al كروي و از بين رفتن گوشههاي تيز ذرات Si اوليه شد. آناليز تصويري نشان داد كه بهترين نمونه با بيشترين ميزان كرويت (57%) و كمترين اندازه ذرات Si اوليه در شرايط 15% تغيير شكل اوليه در دماي نيمهجامد C575 و زمان 10 دقيقه به دست آمد. در نهايت جهت اصلاح ذرات Si اوليه و -Al عمليات تيكسوفرمينگ انجام پذيرفت. بررسيهاي ريزساختاري حاكي از خرد شدن و كاهش ابعاد ذرات Si اوليه پس از فرايند تغيير شكل پلاستيك (از 6/32 ميكرومتر به 6/13 ميكرومتر) است. آزمايش سايش خشك با استفاده از روش پين روي ديسك تحت بارهاي عمودي 7 ، 15 و 25 نيوتن و سرعت لغزش ثابت m/s 8/0 صورت گرفت. تصاوير تهيه شده از ميكروسكوپ الكتروني به همراه پردازشگر EDS از سطح سايش و برادههاي حاصل از سايش در نمونهي شاهد، نمونههاي حرارت داده شده تحت شرايط نيمهجامد و تيكسوفرم شده به جهت ارزيابي رفتار سايشي مورد بررسي و مطالعه قرار گرفتند. با توجه به نتايج كاهش وزن در بارهاي عمودي 7، 15 و 25 نيوتن براي نمونهي ريختگي، نمونهي 10% نورد و تيكسوفرم شده و نمونهي 15% نورد و تيكسوفرم شده مشخص شد. در بار عمودي ثابت كمترين كاهش وزن مربوط به نمونهي 15% نورد و بيشترين مقدار مربوط به نمونه ريختگي است. اختلاف كاهش وزن بين نمونهي شاهد و 15% نورد در بار عمودي 7 نيوتن 76/25%، در بار عمودي 15 نيوتن 46/24% و در بار عمودي 25 نيوتن44/29% است كه اين اختلاف را ميتوان به كاهش اندازه ذرات سيليسيوم اوليه به ميزان تغييرات صورت گرفته در ريزساختار نمونهي 15% نورد نسبت به نمونه شاهد و بهبود مورفولوژي ذرات سيليسيوم اوليه (ازبين رفتن گوشههاي تيز اين ذرات)، بهبود پراكندگي و عدم جدايش ذرات سيليسيوم اوليه، اصلاح ريزساختار ذرات -Al و تبديل به ريزساختار شبه كروي بعد از عمليات نيمهجامد و تيكسوفرمينگ نسبت داد. بر اساس نتايج بدست آمده به نظر ميرسد كه در بارهاي عمودي كم مكانيزم غالب در حين فرايند سايش به احتمال زياد از نوع خراشان و اكسيدي و بارهاي عمودي زياد مكانيزم چسبان به همراه تشكيل لايه ي مخلوط مكانيكي (MML) باشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1402/07/08
عنوان به انگليسي
Investigating of the Effect of Semi-Solid Process on the Wear Behavior of Hyper eutectic Aluminum-Silicon Alloy
تاريخ بهره برداري
9/16/2024 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
منا مشايخي
چكيده به لاتين
In the present study, the effect of semi-solid and thixoforming process on the microstructure and wear properties of LM28 alloy has been investigated. In order to obtain the proper microstructure for the semi-solid forming, strain induced melt activated (SIMA) process has been applied. In this study. isothermal holding time (5, 10 and 15 minutes) and hot pre-deformation (10% and 15%) as variable parameters have been selected. Semi-solid temperature (575C) has been selected using thermal analysis. Semi-solid process at the temperature (575C) and holding time of 10 minutes caused the formation of spherical -Al phase and the better distribution of primary Si particles and decreased agglomeration of Si particles. Image analysis showed that the best sample with the highest amount of -Al phase sphericity (57%) and the lowest average size of initial Si particles has been obtained under condition, 15% of hot pre-deformation at 575°C and isothermal holding time of 10 minutes. Finally, in order to modify primary Si and spherical of -Al particles, thixoforming process has been performed. Microstructural studies revealed that reduction of primary Si particles after the plastic deformation process. Dry sliding wear tests have been conducted using a pin-on-disk machine under different normal loads of 7, 15 and 25 N and at the constant sliding speed of 0.8 mm/s. At this stage, the SEM and EDS electron images of the wear surface and debris, as-cast specimen, the semi-solid heat treated and thixoformed parts conditions have been evaluated in order to evaluate the wear properties.
كليدواژه هاي فارسي
فرايند نيمه جامد SIMA , شكل دهي تيكسوفرمينگ , رفتار سايشي هايپريوتكتيك LM28 , آزمايش سايش پين روي ديسك
كليدواژه هاي لاتين
Hypereutectic LM28 alloy , Semi-solid heat treatment , Thixoforming , Pin-on-disk wear test
Author
mona mashayekhi
SuperVisor
prof.saeed shabestari, prof. hasan saghafian