عنوان پایان‌نامه
مطالعه خواص تریبولوژیکی آلومینیوم برنز قبل و بعد ا
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 36468;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 613
- تاریخ دفاع
- ۱۰ مهر ۱۳۸۶
- دانشجو
- علی رضا منصوری نوری
- استاد راهنما
- محمود حیدرزاده سهی
- چکیده
- آلیاژهای آلومینیم برنز در ساخت پیچها، شیرها، قطعات پمپ در کندانسورهای ایستگاههای قدرت و صنایع دریایی مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین سختی سطحی ، خواص سایش و خواص خوردگی این آلیاژها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق ریز ساختار، سختی و خواص سایش آلیاژ آلومینیم برنز سری C63000 ، قبل و بعد از ذوب سطحی به روش TIG مورد بررسی قرار گرفته است. نرخ بالای حرارت اعمال شده توسط TIG باعث ذوب لایه نازکی از سطح شده و به سبب فرآیند خود سرد شوندگی و سرد شدن سریع امکان ایجاد فازهای نیمه پایدار افزایش می یابد. مطالعات میکروسکوپ نوری و الکترونی (SEM) و آنالیز پراش پرتو X نشان می دهد که در اثر این فرآیند ساختار دو فازی ? + ? به ساختار نیمه پایدار ? تبدیل شده است. ذرات اینترمتالیک ? با ترکیب AlFe که حاصل خوشه ای شدن اتمهای آهن و آلومینیم هستند پس از ذوب و انجماد لایه‌ی سطحی دیگر تشکیل نشده اند و مقدار عناصر آلیاژی محلول در ناحیه‌ی ذوب و منجمد شده‌ی سطحی افزایش یافته است. همچنین نتایج حاکی از آن است که عملیات ذوب سطحی توسط فرآیند TIG سبب افزایش سختی تا مقدار 646 HV0.2 نسبت به آلیاژ پایه با سختی 272 HV0.2 شده است. همچنین آلیاژسازی سطحی با کرم به روش TIG با پارامترهایی مشابه نمونه های ذوب سطحی با بیشترین سختی با به تأخیر انداختن تشکیل ساختار تکفاز و تشکیل ترکیبات اینترمتالیک در مقادیر کرم بالا مانند AlCrFe2، سبب جلوگیری از افزایش سختی به اندازه‌ی عملیات ذوب سطحی می شود. در مجموع عملیات ذوب و آلیاژسازی سطحی سبب بهبود مقاومت به سایش ماده در حدود 20% و افت ضریب اصطکاک می گردد. علیرغم تأثیر منفی کرم در افزایش سختی آلیاژ در مقایسه با عملیات ذوب سطحی، نمونه های ذوب سطحی و آلیاژسازی سطحی که با پارامترهای مشابه جوشکاری تحت عملیات ذوب و آلیاژسازی سطحی قرار گرفته اند، دارای مقاومت به سایش تقریبا یکسانی هستن
- Abstract
- Aluminum – bronze alloys are used in screws, valves, pomp components in power stations and marine industries. Thus their surface hardness, wear and corrosion properties are very important. In this investigation microstructure, hardness and wear properties of C63000 series aluminum-bronze before and after TIG surface melting have been studied. High heat input of TIG process resulted in melting of a thin layer of the surface. The possibility of formation of meta-stable phases increased due to rapid cooling and self-quenching phenomena. Optical and electron microscopy and X-ray diffraction analysis showed that in this process 2-phase structure of ? and ? changed to ? meta-stable mono phase structure. Intermetallic ? components (AlFe) which form due to clustering of Al and Fe atoms did not form after surface re-melting, which is an indication of dissolving of ? during re-melting. High cooling rate during re-solidification prevented reformation of ? in surface melted layer. The results also showed that TIG surface melting increased hardness of the surface layer from 272 HV0.2 to 646 HV0.2. Surface chromium alloying also resulted in formation of intermetalic phases such as AlCrFe2 . The hardness improvement in alloying process was not as high as surface melting process. Both surface melting and surface alloying processes improved wear resistance around 20% and also reduced friction of coefficient. Despite lower hardness of chromium surface alloying in comparison to surface melting process, both surface melted and surface alloyed specimens processed with similar TIG parameters showed approximately similar wear resistance.
