بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش تاثیر افزودن نانو پودر TiO2 در فرایند اصطکاکی اغتشاشی1و عملیات حرارتی2بر ریز ساختار، سختی و آلیاژ Co-28Cr-5Mo-0.3C مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی پیدا کردن سطح مناسبی از پارامترهای ورودی برای دستیابی به خواص سایشی سطحی بالا و روشی برای توزیع مناسب نانو پودر TiO2 در سطح نمونه است. سرعت دوران ابزار، زمان عملیات حرارتی و نحوه قرار دادن نانو پودر TiO2 در سطح به عنوان پارامتر ورودی در نظر گرفته شد. در ابتدا نمونه با ابعاد استاندارد تهیه شدند، به روشهای مختلفی نانو پودر TiO2 بر روی سطح نمونه قرار داده شد و در دستگاه فرز فرآوری شدند.
سپس، ریزساختار سطح و شکل توزیع نانو پودر TiO2 در سطح نمونه با استفاده از میکروسکوپ نوری3 و میکروسکوپ الکترونی روبشی 4 مورد ارزیابی عملی قرار گرفتند و از سختی سنجی به منظور تأیید ریز ساختار حاصل استفاده شد. به منظور بررسی تغییر فاز ایجاد شده در سطح، آزمایش تحلیل پراش پرتوی ایکس5 بر روی نمونهها انجام گرفت و برای بهدست آوردن حجم بیشتری از مارتنزیت کرنشی القاء شده6 در سطح، نمونهها در کورههای عملیات حرارتی با مدت زمانهای متفاوتی قرار گرفتند و در نهایت تست سایش بر روی نمونهها انجام گرفت. روند کلی نتایج نشان میدهد که ، افزودن نانو پودر TiO2 ، پیرسازی و FSP می تواند سبب افزایش نانوسختی در آلیاژهای حل سازی شود.
متن اصلی
در این پژوهش از آلیاژ پایه کبالت ریختگی و انحلال کامل7جهت فرآوری موضعی توسط فرایند FSP و نانو پودر TiO2 با اندازه ذرات 20 نانومتر تهیه شده از شرکت پیشگامان نانو مواد ایرانیان - محصول کشور آمریکا - استفاده شد. ترکیب شیمیایی آلیاژ قابل استفادهی تجاری ریختگی Co-28Cr-5Mo-0.3C، خواص کششی و سختی مورد استفاده در این پژوهش در جدول نشان داده شده است.
جدول 1 ترکیب شیمیایی آلیاژ کبالت ریختگی - برحسب درصدوزنی -
جدول 2 خواص کششی و سختی آلیاژ کبالت ریختگی
جهت اعمال نانوپودر TiO2 بروی سطح نمونه، چهار عدد سوراخ به قطر یک میلیمتر و عمق یک میلیمتر بر روی نمونه های استوانه ای - انحلال کامل - و هشتک با عمق دو میلیمتر بروی این نوع نمونه ها و همچنین شیارهای طولی و عرضی به عمق دو الی سه میلیمتر بروی نمونه های مکعبی شکل - ریختگری شده - و شیار طولی به عرض 0 5 میلیمتر و عمق 3 میلیمتر روی نمونه - ریختگری شده با طول45 میلیمتر - ایجاد گردید - شکل - 4-3، سپس سطح توس اتانول پاک و به چسب مایع آغشته شد و حدود نیم گرم نانو پودر به سطح نمونه اضافه شد.
عملیات FSP با استفاده از دستگاه فرز نیمه اتوماتیک ساخت کشور لهستان مدل FGS 25/32 انجام گرفت. با مماس شدن ابزار بر روی قطعهکار و حرکت بر روی آن اصطکاک سطحی ایجاد شد.فرایند FSP با سرعت دوران ابزار متفاوت در 2 دور 1200 - و 2245 دور در دقیقه - و با سرعت پیشروی ثابت 0 2 متر بر دقیقه بر روی قطعات با تکرار فرآیند 2 ، 4 و 8 مرتبه اجرا شد. بعداز انجام FSP قطعات سریع در آب سرد خنک شدند. تهیه نمونه با سرعت دوران در اندازههای مختلف و تکرار عملیات FSP انتخاب شد تا سرعت و تعداد تکرار بهینه عملیات FSP جهت ایجاد بیشترین مارتنزیت القاء شده بر سطح قطعه کار حاصل شود. سپس بروی نمونه ها آنالیز خطی X-RAY انجام پذیرفت.
