بررسی ریزساختار، خواص سایشی و مقاومت به خوردگی لایه کامپوزیت سطحی برنج/گرافیت فرآوری شده با فرآیند اصطکاکی همزن

Abstract

در این پژوهش، یک لایه کامپوزیتی بر پایه آلیاژ برنج با ذرات تقویت کننده گرافیت با اندازه ذرات 7 میکرومتر توسط فرآیند اصطکاکی همزن تولید شده است. شیاری به عمق و پهنای 5/2 و 3/0 میلیمتر روی سطح یک نمونه از آلیاژ برنج با ضخامت 3 میلیمتر توسط دستگاه وایرکات ایجاد و توسط ذرات گرافیت کاملا پر شده است. فرآیند اصطکاکی همزن با سرعت چرخشی و سرعت پیشروی ابزار 800 دور بر دقیقه و 100 میلیمتر بر دقیقه تحت 1 و 3 پاس انجام شده و ریز ساختار و خواص مکانیکی قبل و بعد از فرآیند نیز بررسی شده است. مشاهدات میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که افزایش تعداد پاس‌ها منجر به توزیع یکنواخت‌تر ذرات خواهد شد. بیشینه سختی در لایه کامپوزیتی، حدود 141 ویکرز به‌دست آمد. این درحالی است که سختی زیرلایه تقریبا 84 ویکرز محاسبه شد. رفتار سایشی زیرلایه، لایه فرآوری شده بدون حضور ذرات تقویت کننده و لایه کامپوزیتی با ذرات تقویت کننده گرافیت با استفاده از یک دستگاه پین روی دیسک بررسی شد. نتایج نشان داد که مقاومت سایشی لایه‌های کامپوزیتی حاوی ذرات مولیبدنیوم دی‌سولفید تا حدود 5/1 برابر زیرلایه افزایش پیدا کرده است. نتایج آزمون خوردگی تافل نشان داد که پتانسیل خوردگی لایه کامپوزیتی با ذرات گرافیت نزدیک به مقادیر مربوط به فلز پایه بوده و تغییر محسوسی دیده نمی‌شود .در حالی که پتانسیل خوردگی در لایه فرآوری شده بدون حضور ذرات تقریبا 48 میلی ولت بیشتر از فلز پایه محاسبه شد.