بررسی رفتار سایشی نانو کامپوزیت a356/sicnp در حالت ریختگی و عملیات حرارتی شده

در تحقیق حاضر، خواص سایشی نانو کامپوزیت زمینه آلومینیوم a356 تقویت‌شده با ذرات سرامیکی نانومتری sic با درصدهای وزنی 0.5، 1 و 1.5 در دو حالت ریختگی و عملیات حرارتی شده بررسی‌شده است. بررسی ریزساختاری زمینه با استفاده از میکروسکوپ نوری انجام شد. بر اساس مشاهدات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، نمونه حاوی 1.5 درصد ذرات مقاوم‌ساز sic به‌منظور مقایسه رفتار سایشی نمونه‌های ریختگی، قبل و بعد از انجام عملیات حرارتی مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش سایش به روش پین روی دیسک طبق استاندارد astm-g99انجام شد. آزمایش سایش خشک تحت بارهای عمودی10، 20 و 40 نیوتن و سرعت لغزش 0.1 متر بر ثانیه برای مسافت 1000 متر صورت گرفت. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش سایش، میزان کاهش وزن نانو کامپوزیت یادشده و ضریب اصطکاک با افزایش نیروی عمودی از 10 تا 40 نیوتن و مسافت لغزش، افزایش پیدا کرد. همچنین مشاهده شد نمونه‌هایی که تحت عملیات حرارتی حل سازی قرار گرفتند در مقایسه با نمونه‌های ریختگی از مقاومت به سایش بالاتری برخوردار بوده‌اند که دلیل این برتری را می‌توان به اصلاح شکل ذرات سیلیسیم یوتکتیک پس از انجام عملیات حرارتی نسبت داد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده می‌توان گفت که مکانیسم غالب در طی فرآیند سایش این نانو کامپوزیت احتمالاً مکانیسم چسبان همراه با تشکیل لایه تریبولوژیکی است.

investigation of wear behavior of a356/sicnp nanocomposite in as-cast and heat-treated conditions

he wear behavior of a356 nanocomposite reinforced by 0.5، 1، and 1.5 wt% sic nanometric ceramic particles in both as-cast and heat-treated conditions were investigated. the microstructure of the al matrix was studied using optical microscope. also، the distribution of the sic nanoparticles was studied using field emission scanning electron microscopy (fesem). it was observed that the a356 nanocomposite reinforced by 1.5 wt% sic had the best distribution of the nanoparticles، and thus، this sample was chosen for the evaluation of wear behavior in both as-cast and heat-treated conditions. the wear test of pin on disk carried out according to the astm-g99 standard. dry wear test was carried out with vertical forces of 10 n، 20 n، and 40 n and the slip velocity of 0.1 m/s for a distance of 1000 m. based on the results obtained from the dry wear test، the weight loss of the the sample containing 1.5 wt% sic and also، friction coefficient increased with increasing the slip distance and vertical forces. it was also observed that the sample containing 1.5 wt% sic in the heat-treated condition had a higher wear resistance than the as-cast condition، due to the modification of the eutectic silicon morphology from rod-shape in the as-cast condition to the spherical shape in the heat-treated condition. according to the obtained results، it can be said that the dominant mechanisms during the wear test in the low and high forces were probably the adhesive mechanisms with the formation of the tribological layer.