عنوان پایان‌نامه
مطالعه رفتار تربیولوژیکی دمای بالای
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40015;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 732
- تاریخ دفاع
- ۰۳ اسفند ۱۳۸۷
- دانشجو
- جلال ناصحی
- استاد راهنما
- حمیدرضا قاسمی منفردراد
- چکیده
- در پژوهش حاضر تاثیر عملیات حرارتی پیرسازی بر رفتار تریبولوژیکی آلیاژ Ni-40wt%Ti که با نام نایتینول 60 شناخته شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. نایتینول 60 بعد از همگن سازی در دمای ?C1080 و انجام 30 درصد کارگرم، در دماهای ?C400 ، ?C700 و ?C800 به مدت یک ساعت پیرسازی شد. تاثیر عملیات حرارتی بر خواص مکانیکی و فیزیکی نمونه ها شامل ریزساختار، نوع رسوبات، استحکام فشاری، کارسختی، سختی، سوپرالاستیسیته و دماهای استحاله بررسی شد. رفتار سایشی نمونه¬ها به روش پین روی دیسک در شرایط خشک و در دو دمای ?C25 و ?C200، تحت نیروهای N20، N40 و N60، سرعت لغزش m/s3/0 و مسافت m1000 با استفاده از پین کاربید تنگستن (WC-Co) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش¬های سایش حاکی از آن است که در هر دو دمای ?C25 و ?C200 تغییر شکل پلاستیک سطح همراه با اختلاط مکانیکی با ذرات سایشی می‌تواند باعث ایجاد لایه تریبولوژیکی و کنترل سایش شود. با افزایش سختی مقدار سایش نمونه ها در دمای ?C25 کاهش می یابد. اما این کاهش سایش از مقدار پیش بینی شده رابطه آرچارد کمتر است. این می تواند به دلیل تنش تسلیم پایین تر و میزان کرنش پلاستیک بالاتر نمونه‌های با سختی پائین‌تر باشد که در اثر اختلاط مکانیکی موجب تشکیل لایه های تریبولوژیکی پایدار در سطح نمونه و لذا کاهش مقدار سایش شود. نتایج نشان می‌دهد که در نمونه پیرشده در?C800 با افزایش نیرو مقدار سوپرالاستیسیته افزایش یافته ودر نتیجه مقاومت به سایش این نمونه افزایش می‌یابد. نتایج آزمایش های سایش در دمای ?C200 نشان می دهد که با کاهش سختی سایش نمونه¬ها کاهش می یابد که می تواند به دلیل اختلاط مکانیکی بیشتر و تشکیل لایه¬های تریبولوژیکی پایدار بر روی سطح سایش نمونه های نرم¬تر باشد. با افزایش نیروی اعمالی از N20 به N60 هر چند مقدارسایش نمونه¬ها افزایش یافته است، اما نرخ سایش ویژه آنها با افزایش نیروی اعمالی در هر دو دمای ?C 25 و ?C200 کاهش می یابد که می تواند به دلیل کارسختی بالای نمونه ها در نیروی N60 باشد. در نهایت مقایسه نتایج آزمایش سایش نمونه¬های نایتینولی با نمونه فولاد کرم سخت شده نشان داد که نمونه های نایتینولی با وجود سختی کمتر نسبت به فولاد کرم سخت شده، نرخ سایش کمتری دارند.
- Abstract
- The effect of aging heat treatment on the wear behavior of 60Nintinol (Ni40wt%Ti) was investigated Homogenization followed by 30% hot working treatment of 60Nitinol was carried out at 1080 C. The alloy was then aged at temperatures of 400C. 700C & 800C for one hour. The effect of heat treatment o mechanical and hysical properties such as microstructure. precipitations type compression strength work hardening hardness and superelasticity and transformation temperatures was studied In order to evaluate tribological properties of the alloys a Pin on Disc tribometer was used at temperatures of 25 C and 200 C under normal loads of 20.40 and 60N and speed of 3 m/s for sliding distance of 1000 m against WC -Co pin. The wear results at temperatures of 25C and 200 C showed that surface plastic deformation incorporating with mechanical mixing of wear debris could be responsible for the formation of tribological layers and as a wear controlling mechanism. as the hardness of the alloys increased the wear at 25C decreased however this was lower than the amount predicted by Archard wear law.This was due to higher amount of tribological layer formed on the surface of softer alloys. The results also showed that there was higher superelasticity under higher loads for the specimens aged at 800C showed an increase in the wear resistance as the room temperature hardness of the alloys decreased. This could be related to the high mechanical mixing at the surface of softer specimens leading to the formation of more stable tribological layer. There was a decrease in the specific wear rate of the alloys as normal load increased which could be due to higher work hardening of the alloys at higher normal loads. wear comparision of nitinol and chromium coated steels showed that nitinol specimens with lower hardness exhibited more wear resistance.
