عنوان پایان‌نامه
بهبود خواص سایشی سگمنت های الماسه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 942;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52629
- تاریخ دفاع
- ۲۶ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- اردوان سخن سنج
- استاد راهنما
- علی محمد هادیان
- چکیده
- چکیدهبهبود خواص مکانیکی زمینه سگمنت¬های الماسه، در کنار افزایش چسبندگی ذرات الماس به زمینه، از جمله پارامترهای بسیار مهم در بهبود عملکرد و طول عمر این سگمنت¬ها هستند. در این پژوهش سعی شده تا با بهینه کردن دمای سینترینگ و ترکیب شیمیایی زمینه¬های کبالت - برنز - کاربید سیلیسیم و آهن - نیکل، خواص و عملکرد سگمنت¬ها را بهبود بخشید. نمونه¬ها با روش متالورژی پودر و با دستگاه پرس گرم تحت فشار MPa 35 و دمای C° 900 به مدت 5 دقیقه سینتر شدند. آزمایش¬هایی نظیر اندازه¬گیری چگالی نسبی و سختی سنجی روی زمینه و آزمون¬های سایش روی سگمنت¬ها انجام شدند. ریز ساختار نمونه¬ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز EDS و XRD ، مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می¬دهند که افزایش دمای سینترینگ از C°700 به C°900 باعث بهبود چگالی نسبی به مقدار 12% و افزایش سختی به مقدار 109 ویکرز می¬شود. همچنین افزودن مقادیر بهینه برنز و کاربید سیلیسیم به پودر کبالت باعث افزایش سختی به میزان 99 ویکرز شده و مقاومت سایشی سگمنت¬ها را از /cm31 575/25 به /cm31 238/95 ارتقا داده اند. علاوه بر این، افزودن نیکل به زمینه¬های پایه آهنی نیز باعث بهبود سختی و مقاومت سایشی سگمنت¬های دارای زمینه آهن - نیکل شده است. با این حال انجام یک مرحله عملیات حرارتی روی نمونه¬ آهن - 20% وزنی نیکل باعث بهبود سختی از 151 ویکرز به 209 ویکرز شده و مقاومت سایشی سگمنت¬هایی با این زمینه را به /cm31 444/69 می¬رساند. واژه¬های کلیدی: سگمنت¬های الماسه، کامپوزیت¬های زمینه کبالت، پرس گرم، سایش
- Abstract
- Diamond cutting tools have been used for cutting of different types of stones, concretes and asphalts since half a century ago. These tools consist of many smaller pieces called diamond segments. Impregnated diamond segments are composed of small hard diamond particles distributed in a metallic matrix. These segments are produced by powder metallurgy route and mostly by hot pressing technique. Mechanical and chemical properties of the matrix are two important factors which affect the tool performance. At this case, the adhesion of the diamond grits to the matrix is of great importance. The matrix material supports diamond grits either mechanically or both mechanically and chemically. In this project, we have tried to characterize and develop some cobalt - bronze mixtures as a matrix of diamond segments by modification of their chemical composition. Some Iron - nickel mixtures have also been characterized for this purpose. All samples were produced by hot pressing under the pressure of 35 MPa and the temperature of 900 °C. Hardness and density of diamond free samples were measured. Wear tests were carried out on the diamond segments. Microstructural investigations of the samples were carried out by scanning electron microscope, EDS and XRD analysis. The Results show that increasing the sintering temperature from 700 °C to 900 °C, improves the relative density by 12% and hardness by 109 units in Vickers scale. Optimum values of bronze and silicon carbide improve the hardness of the matrix of the segments up to 99 units in Vickers scale and also increase the wear resistance of diamond segments with cobalt base matrix, from 25.575 cm-3 to 95.238 cm-3. Nickel can also improve the performance of iron base diamond segments. Further heat treatment on iron-nickel matrices showed promising results on improving the performance of diamond segments as it increases the hardness from 151 to 209 Vickers and wear resistance up to 69.444 cm-3. Keywords: Diamond segments, Cobalt matrix composites, Hot press, Wear
