بررسی اثر افزودن مقادیر مختلف نانو ذرات آلومینا بر استحکام سایشی فولادهای متالورژی پودر آهنی مورد استفاده در خودروسازی در حالت تف جوشی شده

در این پروژهش، پودر آهنی کم آلیاژ مولیبدن دار (astaloy 85mo) بعنوان پودر اولیه انتخاب گردید. سپس مقادیر مختلف نانوذرات آلومینا (1، 3 و 5 درصد وزنی) به پودر آهنی اضافه شدند. پس از عملیات مخلوط کردن و فشردن، نمونه ها تحت دو عملیات مختلف تف جوشی قرار گرفتند. تعدادی از نمونه ها در شرایط معمولی تف جوشی شدند و تعدادی نیز تحت عملیات سخت گردانی از دمایی تف جوشی قرار گرفتند. در نهایت ریزساختار آنها با استفاده از میکروسکوپ نوری بررسی و با سایر حالات مقایسه شد. جهت اندازه گیری خواص سایشی قطعات تولید شده، از آزمون سایشی رفت و برگشتی در شرایط خشک و دمای اتاق استفاده شد. نتایج آزمون‍های سایشی، نقش چشمگیر افزودن نانوذرات آلومینا را در کاهش حجم از دست رفته کامپوزیت‍ها نشان می دهد. افزودن تنها 1 درصد وزنی نانو ذرات آلومینا مقاومت سایشی را از طریق کاهش حجم از دست رفته تا 58% برای نمونه های تف جوشی معمولی و 78% برای نمونه های سخت شده از دمای تف جوشی افزایش می دهد. علاوه بر این، افزودن تقویت کننده تا 5% وزنی، مقدار سختی را تا 18% کاهش و درصد تخلخل را تا 12% افزایش می دهد. افزایش چشمگیر مقاومت سایشی بدلیل هم پوشانی دو پدیده افزایش درصد تخلخل و ماهیت سخت نانوذرات آلومینا می باشد. بررسی تصاویر میکروسکوپ نوری و الکترونی نشان از وجود چهار مکانیزم خراشان، چسبان، اکسایش و ورقه ای شدن دارند که به تفصیل مورد بحث قرار گرفته اند.