بررسی اندرکنش فیلمهای اکسیدی دوگانه محبوس و ترکیبات بین فلزی غنی از آهن و تأثیر آن بر رفتار تریبولوژیکی آلیاژهای هیپویوتکتیک al-si
Abstract
در این تحقیق تاثیر فیلمهای اکسیدی دوگانه محبوس بر ریزساختار، خواص مکانیکی و خواص سایشی آلیاژ هیپویوتکتیک al-si حاوی مقادیر مختلف ناخالصی آهن (2/0، 5/1 و 2 درصد وزنی) در دو شرایط ریختگی و عملیات حرارتی شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصله نشان می دهد که با افزایش غلظت آهن تا حدود 5/1 درصد وزنی، خواص مکانیکی بهبود می یابد به طوریکه میزان استحکام کششی نهایی و درصد ازدیاد طول این آلیاژ نسبت به آلیاژ پایه به ترتیب 7 و 57 درصد افزایش یافته است اما با تجاوز از غلظت بحرانی به واسطه افزایش طول متوسط و کسر حجمی ترکیبات غنی از آهن، استحکام و به ویژه انعطاف پذیری آلیاژ افت می نماید. خواص سایشی آلیاژهای ریختگی با افزودن آهن به آلیاژ پایه به سبب شکل گیری رسوبات صفحه ای شکل بتا افت می نماید بگونه ایکه نرخ سایش آلیاژ حاوی 5/1 درصد وزنی آهن تحت سه بار اعمالی 25، 50 و 75 نیوتن به ترتیب حدود 9، 13و 10 درصد افزایش یافته است. در حضور فیلمهای اکسیدی دولایه محبوس در شرایط ریختگی، استحکام کششی نهایی، درصد ازدیاد طول آلیاژ پایه به ترتیب حدود 2 و 7 درصد افزایش و مقاومت سایشی آلیاژ در بار 75 نیوتن حدود 15درصدکاهش می یابد. پس از عملیات حرارتی استحکام کششی نهایی آلیاژ حاوی 5/1 درصد وزنی آهن حدود 24 درصد و مقاومت سایشی آن در بار 75 نیوتن حدود 36 درصد افزایش یافته است اما بهبود خواص مکانیکی و سایشی آلیاژ در نتیجه عملیات حرارتی در شرایطی که آلیاژ حاوی مقادیر قابل توجه از فیلمهای اکسیدی محبوس است به مراتب کمتر از شرایطی است که ریخته گری آلیاژ در شرایط مناسب و استاندارد صورت پذیرفته است. بر اساس مشاهدات علت این پدیده احتمالا باز شدن فیلمهای اکسیدی دوگانه هنگام عملیات حرارتی است. افزودن آهن به آلیاژ عملیات حرارتی شده تا حدودی اثرات مخرب ناشی از حضور فیلمهای اکسیدی محبوس بر سایش آلیاژ را کاهش می دهد. افزودن 5/1 درصد وزنی آهن به آلیاژ پایه متلاطم عملیات حرارتی شده نرخ سایش آن را در بار 75 نیوتن حدود 6 درصد کاهش می دهد.