بررسی رفتار سایشی نانو کامپوزیت A356/SiCnp در حالت ریختگی و عملیات حرارتی شده

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.

2 استاد، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.

3 دانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران.

4 استادیار، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

doi
10.22034/frj.2024.446581.1192
چکیده

در تحقیق حاضر، خواص سایشی نانو کامپوزیت زمینه آلومینیوم A356 تقویت‌شده با ذرات سرامیکی نانومتری SiC با درصدهای وزنی 5/0، 1 و 5/1 در دو حالت ریختگی و عملیات حرارتی شده بررسی‌شده است. بررسی ریزساختاری زمینه با استفاده از میکروسکوپ نوری انجام شد. بر اساس مشاهدات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، نمونه حاوی 5/1 درصد ذرات مقاوم‌ساز SiC به‌منظور مقایسه رفتار سایشی نمونه‌های ریختگی، قبل و بعد از انجام عملیات حرارتی مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش سایش به روش پین روی دیسک طبق استاندارد ASTM-G99انجام شد. آزمایش سایش خشک تحت بارهای عمودی10، 20 و 40 نیوتن و سرعت لغزش 1/0 متر بر ثانیه برای مسافت ۱۰۰۰ متر صورت گرفت. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش سایش، میزان کاهش وزن نانو کامپوزیت یادشده و ضریب اصطکاک با افزایش نیروی عمودی از ۱۰ تا ۴۰ نیوتن و مسافت لغزش، افزایش پیدا کرد. همچنین مشاهده شد نمونه‌هایی که تحت عملیات حرارتی حل سازی قرار گرفتند در مقایسه با نمونه‌های ریختگی از مقاومت به سایش بالاتری برخوردار بوده‌اند که دلیل این برتری را می‌توان به اصلاح شکل ذرات سیلیسیم یوتکتیک پس از انجام عملیات حرارتی نسبت داد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده می‌توان گفت که مکانیسم غالب در طی فرآیند سایش این نانو کامپوزیت احتمالاً مکانیسم چسبان همراه با تشکیل لایه تریبولوژیکی است.