اثر آلومینیم بر رفتار تریبولوژیکی فولاد هادفیلد تحت سایش آرام

اثر افزودن آلومینیم بر رفتار تریبولوژیکی فولاد هادفیلد در شرایط سایش آرام مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور از آزمون سایش پین روی صفحه روی آلیاژهایی از فولاد هادفیلد با سه مقدار اسمی 0، 5/1 و 3‌ درصد وزنی آلومینیم استفاده شد. عملیات ذوب و ریخته‌گری با استفاده از کوره القایی تحت اتمسفر آرگون و قالب‌ سرامیکی زیرکونیایی انجام شد. آزمایش سایش با استفاده از سنگ ساینده به عنوان سایا انجام شد و تغییرات ضریب اصطکاک و مقدار کاهش جرم بر حسب طول مسیر سایش ارزیابی شد. از آزمون‌های کشش، ضربه و سختی‌سنجی ویکرز برای ارزیابی خواص مکانیکی استفاده شد. همچنین مطالعات میکروسکپی روی نمونه‌های تغییرشکل‌یافته، سطوح سایش و ذرات سایش با استفاده از میکروسکپ‌های نوری و الکترونی روبشی انجام شد. نتایج نشان داد که در شرایط سایش لغزشی آرام، کارسخت‌شدن سطح فولاد هادفیلد به اندازه‌ای نیست که مقاومت به سایش مناسبی حاصل شود. افزودن سه درصد وزنی آلومینیم، استحکام تسلیم را از mpa415 به mpa470 و سختی را از 190 به 215 ویکرز افزایش داد. عمق لایه کارسخت‌شده در برابر نیروهای سایش از µm100 به µm200 و میزان سختی سطح ساییده‌شده از 340 ویکرز به 365 ویکرز افزایش یافت. بنابراین نرخ کاهش جرم از mg/m15/0 به mg/m11/0 کاهش و مقاومت به سایش تا حدود 70 درصد بهبود یافت.