عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر ترکیبات بین فلزی غنی از آهن ALFeSi بر رفتار تریبولوژیکی آلیاژ های AL-Si در حالت روانکاری شده
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44249;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 811
- تاریخ دفاع
- ۱۸ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- مصطفی عباسی مزار
- استاد راهنما
- حمیدرضا قاسمی منفردراد
- چکیده
- چکیده: در این پژوهش تاثیر ترکیبات بین فلزی غنی از آهن بر رفتار تریبولوژیکی آلیاژهای هیپویوتکتیک Al-Si در شرایط روانکاری مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور آلیاژ آلومینیم 332F حاوی 15/0 درصد آهن به عنوان آلیاژ پایه انتخاب شد و با اضافه کردن آهن آلیاژهایی با مقادیر مختلف آهن شامل 7/0، 2/1، 8/1و5/2 درصد تهیه شد. همچنین تاثیر بهسازی شیمیایی روی مورفولوژی ترکیبات غنی از آهن و خواص تریبولوژیکی آلیاژهای فوق با افزودن منگنز مورد بررسی قرار گرفت. رفتار سایشی آلیاژها به روش پین روی دیسک در شرایط روانکاری شده با روغن پایه پارافینی در دمای محیط تحت نیروهای 30، 60، 120، 300 نیوتن و در دمای 100 درجه سانتیگراد تحت نیروهای 60 و 200، 300 نیوتن در سرعت لغزش m/s3/0 مورد بررسی قرار گرفت. بررسی نتایج سایش در دمای محیط بر روی کلیه نمونه‌ها اعم از بهسازی شده و بهسازی نشده نشان می‌دهد که تحت نیروی اعمالی 30 و 60 نیوتن آلیاژحاوی 7/0 درصد آهن بهسازی نشده وآلیاژهای حاوی 8/1 و 5/2 درصد آهن بهسازی شده بهترین خواص سایشی را در میان همه آلیاژها دارا می‌‌باشد. با افزایش نیرو آلیاژهای حاوی 8/1 و 5/2 درصد آهن بهسازی شده، رفتار سایشی بهتری نشان می‌دهند. رفتار تریبولوژیکی آلیاژهای فوق می‌تواند بستگی به مورفولوژی ترکیبات غنی از آهن داشته باشد. نتایج سایش نمونه‌ها در دمای 100 درجه سانتیگراد تحت نیروی 60 نیوتن نشان می‌دهد که آلیاژ Fe5/2 کمترین نرخ سایش را در میان همه آلیاژها دارد و در مقایسه با دمای محیط، نرخ سایش این آلیاژ 31 درصد بهبود یافته است. حضور ترکیبات غنی از آهن با نقطه ذوب و سختی بالا می‌تواند از سیلان پلاستیک لایه‌های سطحی آلیاژ در حین لغزش جلوگیری نموده و باعث افزایش استحکام، پایداری حرارتی و مقاومت به سایش بیشتر در حین سایش دمای بالا شوند. با توجه به افزایش نیروی اعمالی ضخامت لایه روانکار بین سطوح کاهش یافته و تماس بین دو سطح می‌تواند ایجاد شود. دندانه‌های دیسک فولادی سخت‌تر در زمینه آلیاژ آلومینیم فرو رفته و باعث ایجاد اصطکاک خراشی و افزایش اصطکاک می‌شود.
- Abstract
- Abstract In this work, effect of iron rich intermetallic compounds on the tribological behavior of hypo-eutectic Al-Si alloys under lubricated condition was studied. For this purpose, F332 Al alloy with 0.15 percent of iron was chosen as the base alloy and alloys with 0.7, 1.2, 1.8 and 2.5 percent of iron were obtained by adding higher amount of iron to the base alloy. In addition, effect of manganese on the morphology of iron intermetallic compounds and the tribological properties of the alloys was investigated. The tribological behavior of the alloys was studied by a pin-on-disk tribometer under applied loads of 30 to 300 N at a sliding speed of 0.3 m/s at testing temperatures of 25°C and 100°C. The results indicated that under normal loads of 30 and 60 N, the unmodified alloy with 0.7 percent of iron and the modified alloys with 1.8 and 2.5 percent of iron showed the best wear behavior. The modified alloys showed a better wear behavior as the normal load was increased. The results also suggested that tribological behavior of the alloys could depend on the morphology of iron rich intermetallic compounds. The wear of specimens at temperature of 100°C under a load of 60 N showed that the unmodified alloy with 2.5 percent of iron has the best wear resistance. The wear rate of this alloy was improved by 31 percent in comparison with the wear tests at 25°C. Presence of iron intermetallics with high melting point and hardness could prevent the plastic deformation of the surface layers during sliding which could lead to an increase in the strength and wear resistance during high temperature wear. Under higher loads, the thickness of lubricant layer between the contacting surfaces could decrease resulting in more contact between the surfaces asperities. As a result, the penetration of harder asperities of steel disk in the surface of aluminum pins resulted in abrasive wear and higher friction under higher loads.
