بهبود مقاومت به سایش قلع خالص با افزودن ذرات تقویت کننده برنز و چدن

بهبود مقاومت سایشی قلع به‌کمک کامپوزیت‌سازی با روش متالورژی پودر در این پژوهش بررسی شده است. برای این کار، ۱۰ درصد حجمی برنز و چدن از طریق فرآیند پرس و اکستروژن به زمینه قلع اضافه شدند. چگالی، ریزساختار، سختی و مقاومت به سایش (تحت بارهای اعمالی ۱ و ۳ نیوتن به روش پین بر دیسک) مواد تولید شده، مطالعه شد. چگالی نسبی نمونه‌های اکسترود شده بیشتر از ۹۹ درصد مقدار تئوری اندازه‌گیری شد. مطالعات ریزساختاری نمونه‌های کامپوزیتی نشان داد که ذرات تقویت کننده به خوبی درون زمینه قلع توزیع شده‌اند. افزودن ذرات برنز و چدن به قلع خالص موجب افزایش سختی به ترتیب به مقدار ۸ و ۱۵ درصد و کاهش حجم از دست رفته به میزان ۵۱ و ۴۰ درصد (درنیروی نرمال ۱ نیوتن) شد. کمترین ضریب اصطکاک در آزمون سایش کامپوزیت قلع-چدن در نیروی اعمالی ۳ نیوتن (برابر با ۰.۳۷) حاصل شد. علاوه بر این، نقش موثر ذرات برنز و به خصوص چدن در کاهش نوسانات اصطکاکی و پایدار شدن اصطکاک نشان داده شد. اگرچه در تمامی نمونه‌ها با افزایش مقدار بار اعمالی، مقدار حجم از دست رفته افزایش یافت اما این تغییر فقط در نمونه های کامپوزیتی با کاهش ضریب اصطکاک همراه بود. این کاهش در کامپوزیت‌ قلع-چدن به علت حضور گرافیت بیشتر در سطح سایش محسوس‌تر بود. نتایج مطالعه میکروسکوپی سطح سایش به همراه طیف‌سنجی توزیع انرژی (EDS) نشان داد که تشکیل لایه‌های اکسیدی بر روی سطح، مکانیزم کنترل سایش در نمونه‌ها بوده است.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت پایه قلع ، ریزساختار ، رفتارسایشی ، ضریب اصطکاک