بهینه سازی اندازه دانه برای بیشینه سازی مقاومت سایشی

این مقاله به بررسی اندازه دانه به عنوان پارامتر کلیدی در طراحی مواد مقاوم در برابر سایش می پردازد. در ابتدا به بررسی انواع سایش و تاثیر اندازه دانه بر آن پرداخته خواهد شد. در ادامه رابطه هال پچ و پدیده های لغزش مرزدانه ای و اثر معکوس هال-پچ در نانوساختارها مورد بررسی قرار خواهد گرفت، همچنین مطالعات تجربی بر روی اندازه دانه و مقاومت در برابر سایش به طور ویژه در آلومینیوم و همچنین مکانیزم اثرگذاری اندازه دانه بر سایش مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. در پایان مشخص خواهد شد اندازه دانه یکی از پارامترهای ریزساختاری است که تاثیر به سزایی بر مقاومت در برابر سایش دارد. ریزسازی ساختار دانه ها معمولا مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد، اما کاهش بیش از حد اندازه دانه در مقادیر کمتر از یک اندازه دانه بحرانی (۲۰-۱۰ نانومتر) اثر معکوس هال-پچ را به دنبال دارد، جایی که لغزش مرزدانه باعث ضعیف و نرم شدن مواد می شود و مقاومت در برابر سایش کاهش می یابد. بنابراین یک اندازه دانه بهینه وجود دارد که در آن مقاومت در برابر سایش به حداکثر می رسد؛ جایی که سختی بالا و قابلیت شکل پذیری کافی برای جذب انرژی حین تماس لغزشی به تعادل می رسند.

کلیدواژه ها:

اندازه دانه ، مقاومت سایشی ، رابطه هال پچ ، نانوساختار