تاثیر افزودن عناصر آلیاژی نیکل و منگنز بر خواص سایشی و خوردگی کاویتاسیونی برنز آلومینیم

برنزهای آلومینیم آلیاژهای پایه مس با استحکام بالا هستند که وجود آلومینیم در این آلیاژ ها موجب تقویت آنها می شود و به طور کلی هر چه میزان آلومینیم در این آلیاژها افزایش یابد استحکام نیز افزایش می یابد. عناصر آلیاژی دیگری از جمله نیکل، منگنز، آهن و سیلیسیم جهت تولید انواع مختلف این آلیاژ با خواص و خصوصیات مختلف از قبیل استحکام، داکتیلیتی، مقاومت به خوردگی و نفوذپذیری مغناطیسی به آن اضافه می شود. این آلیاژ ها دارای مقاومت به سایش مناسب، قابلیت ریخته گری توسط تمامی روشها و جوش پذیری خوبی می باشند. همچنین این آلیاژ ها مقاومت به خوردگی بالایی در معرض آب دریا، کلریدها و اسیدهای رقیق از خود نشان می دهند. کاربرد آنها بسیار متنوع بوده و شامل پروانه ها، شیرها، قلاب های درگیر شونده، قلاب های سبدی شکل و رینگ های مقاوم به سایش است. در این تحقیق درصدهای مختلفی از عناصر آلیاژی نیکل و منگنز از صفر تا 15 درصد به صورت مساوی از هر یک اضافه شد و تاثیر این تغییرات با استفاده از بررسی خواص مکانیکی و خوردگی مورد بررسی قرار گرفت. از میان آلیاژهای ریخته گری شده با عناصر آلیاژی مختلف درصد بهینه عناصر آلیاژی تعیین گردید. ریز ساختار آلیاژهای ساخته شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مطالعه شد و جهت بررسی فازها و درصد عناصر آلیاژی از آنالیز eds استفاده گردید. برای بررسی خواص خوردگی، آزمون پلاریزاسیون تافل، آزمون غوطه وری و آزمون فرسایش کاویتاسیونی انجام گردید. برای بررسی خواص مکانیکی و تریبولوژیکی از آزمون سختی و آزمون پین بر دیسک استفاده گردید. نتایج نشان داد که افزودن 10% نیکل و منگنز بیشترین مقاومت به خوردگی و بهترین خواص مکانیکی و بهترین خواص سایشی را نشان می دهد و افزودن نیکل و منگنز بیش از 10% موجب ایجاد فازهایی ترد و شکننده می شود که در مرز دانه ها و داخل دانه ها نفوذ کرده و موجبات شکست نمونه ها را پدید می آورد. همچنین آزمون فرسایش کاویتاسیونی نشان داد که در درصدهای عناصر آلیاژی بالاتر از 4% مقاومت در برابر کاویتاسیون در مدت 6 ساعت بسیار عالی می باشد.