مطالعه اثرات روانکاری و عملیات حرارتی بر رفتار خستگی فرتینگ در نانوکامپوزیت پایه آلومینیوم

در موتورهای احتراق داخلی، به دلیل وجود بارگذاری متناوب و وجود سایش بین سطح بالایی رینگ پیستون و اولین شیار پیستون امکان وقوع پدیده خستگی فرتینگ در این ناحیه وجود دارد. در این پژوهش، تاثیر روانکاری و اعمال عملیات حرارتی بر رفتار خستگی فرتینگ نانوکامپوزیت پایه آلومینیوم، مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون خستگی فرتینگ در شرایط بارگذاری کاملا معکوس‌شونده و در دمای محیط صورت گرفته است. علاوه بر آن منحنی تنش عمر و خواص خستگی فرتینگ آلیاژ آلومینیوم پیستون تقویت‌شده با نانوذرات بدست آمده است. بررسی ریزساختار و سطح شکست توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان انجام شده است. نتایج نشان داد که رفتار شکست غالبا ترد بوده است و همچنین اعمال روانکاری و عملیات حرارتی باعث بهبود عمر خستگی فرتینگ نانوکامپوزیت‌های پایه آلومینیومی شده است.

Investigation on effects of lubrication and heat treatment on fretting fatigue behavior of aluminum-matrix nano-composite

In internal combustion engines, due to cyclic loading and wear between the upper surface of the piston ring and the upper groove of the piston, the fretting fatigue phenomenon could occur. In this research, the effect of lubrication and the heat treatment on the fretting fatigue behavior of aluminummatrix nanocomposite have been investigated. The fretting fatigue test was performed in fullyreversed loading condition and at the room temperature. In addition, the SN curve and fretting fatigue properties of piston alloys were obtained. The microstructure and the fracture surface were examined by the optical and microscopy and the field emission scanning electron microscopy. The results showed that the failure behavior was brittle. In addition, the lubrication and the heat treatment improved the fretting fatigue lifetime of the piston alloy.