اثر افزودن نانوذرات SiC بر خواص مکانیکی و مقاومت به سایش کاربیدهای سمانته فرآوری شده به روش تفجوشی پلاسمای جرقه ای
نویسندگان
1
2 پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری
3 دانشگاه شهید بهشتی
doi
چکیده
در این تحقیق کاربیدهای سمانته WC-10Co حاوی مقادیر مختلف از نانوذرات SiC (1 تا 4 درصد وزنی) به روش تفجوشی پلاسمای جرقهای فرآوری شدند. اثر مقدار SiC بر ریزساختار، خواص مکانیکی و مقاومت به سایش با استفاده از آزمونهای متالوگرافی، سختی سنجی، چقرمگی شکست و آزمون سایش پین بر دیسک مطالعه شد. نتایج مطالعات میکروسکوپی نشان داد که افزودن نانوذرات SiC با درشت شدن دانهها و در نتیجه کاهش سختی ماده همراه بود. با این حال، چقرمگی شکست و به خصوص مقاومت به سایش به میزان قابل توجهی افزایش یافت. ضریب اصطکاک نیز با افزودن نانوذرات SiC کاهش یافت. کمترین نرخ سایش (1 میلیمتر مکعب بر متر) برای کاربید سمانته تقویت شده با 2 درصد وزنی نانوذرات بدست آمد. در نمونه بدون نانوذرات تقویت کننده، سیلان پلاستیک وسیع زمینه به همراه بیرون کشیده شدن ذرات WC موجب نرخ سایش زیاد (23 میلیمتر مکعب بر متر) شد. در نمونههای نانوکامپوزیتی، انحلال جزیی SiC و استحکام بخشی محلول جامد ناشی از آن موجب تقویت فاز بایندر Co و کاهش تغییر شکل پلاستیک شد. علاوه براین، ذرات WC درشت در نمونههای نانوکامپوزیتی مقاومت بیشتری در برابر بیرون کشیده شدن از خود نشان دادند که در نتیجه آن مقاومت به سایش افزایش یافت.
