چکیده
ترکیبات بین فلزي نانوساختار آلومیناید آهن در دماي اتاق مورد (dry-sliding) در این پژوهش رفتار سایشی خشک که به روش آلیاژسازي Fe75-Al بررسی قرار گرفت. بدین منظور مطالعه برروي نمونه هاي با ترکیب وزنی 25 مکانیکی در آسیاب سیاره اي آزمایشگاهی در زمان 40 ساعت تولید و در ادامه فشرده سازي شده بودند، انجام شد. این و (SEM) مورد بررسی رفتار سایشی قرار گرفتند. میکروسکوپ الکترونی روبشی Pin-on-disk نمونه ها به روش براي مطالعه سطح نمونه ها مورد استفاده قرار گرفتند. نرخ سایش بدست آمده با مواد ویژه (XRD) پراش اشعه ایکس مقاوم به سایش مقایسه شد. دیده شد که با افزایش بار اعمالی نرخ سایش افزایش پیدا می کند. همچنین با افزایش مسافت سایش، نرخ سایش آلومیناید آهن نا
مقدمه
رفتار سایشی خشک مشکلی جدي براي صنایع بسیاري مانند لوله هاي انتقال نفت و گاز، توربین ها، مخازن، شیرهاي مورد استفاده پتروشیمی، پمپ ها، بویلرها و ... می باشد [ 1] . سایش خشک عبارت است از فرایند آسیب یا حذف مواد از سطوح جامدي که در تماس با هم قرار دارند. سایش را می توان به انواع مختلفی طبقه بندي کرد. براي مواد با کاربرد مکانیکی انواع سایش هاي چسبان، خراشان، اکسیدي و خستگی از اهمیت ویژه اي برخوردارند [ 2] . ترکیبات بین فلزي گزینه هاي مناسبی براي کاربردهاي ساختمانی که در آنها مقاومت به سایش اهمیت دارد، هستند. داکتیلیته بالاي ترکیب هاي بین فلزي خواص بهتر سایشی براي کامپوزیت به ارمغان می آورد [ 3] . عموما سختی بالا، کارسختی سریع و مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی خوب، ماده اي با خواص سایشی مناسب را می سازند [ 4] . در بین مواد موجود، ترکیبات آلومینایدي گزینه هاي مناسبی براي به کارگیري در محیط هاي سایشی خورنده به نظر می رسند، چرا که لایه اي نگهدارنده و غیر قابل نفوذ از آلومینا برروي آنها تشکیل می شود [ 5] . در بین آلومینایدهاي موجود مانند اخیرا با توجه به پتانسیل ، B و 2 D آلومینایدهاي نیکل، تیتانیم و ... ،آلومینایدهاي آهن بر پایه ساختارهاي منظم 03 بالاي جایگزینی مواد با کاربرد مشابه مورد توجه زیادي قرار گرفته اند [ 6و 7] . این ترکیبات با توجه به چگالی پایین تر و هزینه کمتر نسبت به فولادهاي زنگ نزن و سوپرآلیاژهاي نیکل پیشنهاد می شوند [ 8]. همچنین این مواد، نسبت استحکام به وزن بالایی را در مقایسه با مواد با کاربرد مشابه دارا هستند [ 9] . از طرفی نظم بلند دامنه ترکیبات بین فلزي آلومیناید آهن، تحرك نابجایی ها را کاهش می دهد [ 10 ] . ترکیبات نانوساختار، به دلیل داشتن مرزدانه زیاد، موجب کاهش بیشتر تحرك نابجایی هاي متحرك می شوند [ 11 و 12 ] . با توجه به موارد گفته شده، آلومینایدهاي آهن نانوساختار، را می توان براي کاربردهاي سایشی مختلفی مانند قطعات اصلی (آلیاژهاي حجیم)، پوشش ها و یا بعنوان بایندر جایگزین
15 ] . در این پژوهش، برروي خواص سایشی نانوساختار آلومیناید آهن با - در کاربیدهاي سمانته در نظر گرفت [ 13 تمرکز شد. Fe75-Al ترکیب وزنی 25
مواد و روش تحقیق
در این پژوهش، از پودرهاي آهن (با خلوص 99 درصد) و آلومینیوم (با خلوص 99 درصد) با اندازه اولیه تقریبی 10 میکرون استفاده شد. این پودرها با ترکیب 75 درصد وزنی آهن و 25 درصد وزنی در آسیاب سیاره اي آزمایشگاهی آلیاژسازي شدند.
نوساختار کاهشی نسبی را نشان می دهد.
ترکیبات بین فلزي نانوساختار آلومیناید آهن در دماي اتاق مورد (dry-sliding) در این پژوهش رفتار سایشی خشک که به روش آلیاژسازي Fe75-Al بررسی قرار گرفت. بدین منظور مطالعه برروي نمونه هاي با ترکیب وزنی 25 مکانیکی در آسیاب سیاره اي آزمایشگاهی در زمان 40 ساعت تولید و در ادامه فشرده سازي شده بودند، انجام شد. این و (SEM) مورد بررسی رفتار سایشی قرار گرفتند. میکروسکوپ الکترونی روبشی Pin-on-disk نمونه ها به روش براي مطالعه سطح نمونه ها مورد استفاده قرار گرفتند. نرخ سایش بدست آمده با مواد ویژه (XRD) پراش اشعه ایکس مقاوم به سایش مقایسه شد. دیده شد که با افزایش بار اعمالی نرخ سایش افزایش پیدا می کند. همچنین با افزایش مسافت سایش، نرخ سایش آلومیناید آهن نا
مقدمه
رفتار سایشی خشک مشکلی جدي براي صنایع بسیاري مانند لوله هاي انتقال نفت و گاز، توربین ها، مخازن، شیرهاي مورد استفاده پتروشیمی، پمپ ها، بویلرها و ... می باشد [ 1] . سایش خشک عبارت است از فرایند آسیب یا حذف مواد از سطوح جامدي که در تماس با هم قرار دارند. سایش را می توان به انواع مختلفی طبقه بندي کرد. براي مواد با کاربرد مکانیکی انواع سایش هاي چسبان، خراشان، اکسیدي و خستگی از اهمیت ویژه اي برخوردارند [ 2] . ترکیبات بین فلزي گزینه هاي مناسبی براي کاربردهاي ساختمانی که در آنها مقاومت به سایش اهمیت دارد، هستند. داکتیلیته بالاي ترکیب هاي بین فلزي خواص بهتر سایشی براي کامپوزیت به ارمغان می آورد [ 3] . عموما سختی بالا، کارسختی سریع و مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی خوب، ماده اي با خواص سایشی مناسب را می سازند [ 4] . در بین مواد موجود، ترکیبات آلومینایدي گزینه هاي مناسبی براي به کارگیري در محیط هاي سایشی خورنده به نظر می رسند، چرا که لایه اي نگهدارنده و غیر قابل نفوذ از آلومینا برروي آنها تشکیل می شود [ 5] . در بین آلومینایدهاي موجود مانند اخیرا با توجه به پتانسیل ، B و 2 D آلومینایدهاي نیکل، تیتانیم و ... ،آلومینایدهاي آهن بر پایه ساختارهاي منظم 03 بالاي جایگزینی مواد با کاربرد مشابه مورد توجه زیادي قرار گرفته اند [ 6و 7] . این ترکیبات با توجه به چگالی پایین تر و هزینه کمتر نسبت به فولادهاي زنگ نزن و سوپرآلیاژهاي نیکل پیشنهاد می شوند [ 8]. همچنین این مواد، نسبت استحکام به وزن بالایی را در مقایسه با مواد با کاربرد مشابه دارا هستند [ 9] . از طرفی نظم بلند دامنه ترکیبات بین فلزي آلومیناید آهن، تحرك نابجایی ها را کاهش می دهد [ 10 ] . ترکیبات نانوساختار، به دلیل داشتن مرزدانه زیاد، موجب کاهش بیشتر تحرك نابجایی هاي متحرك می شوند [ 11 و 12 ] . با توجه به موارد گفته شده، آلومینایدهاي آهن نانوساختار، را می توان براي کاربردهاي سایشی مختلفی مانند قطعات اصلی (آلیاژهاي حجیم)، پوشش ها و یا بعنوان بایندر جایگزین
15 ] . در این پژوهش، برروي خواص سایشی نانوساختار آلومیناید آهن با - در کاربیدهاي سمانته در نظر گرفت [ 13 تمرکز شد. Fe75-Al ترکیب وزنی 25
مواد و روش تحقیق
در این پژوهش، از پودرهاي آهن (با خلوص 99 درصد) و آلومینیوم (با خلوص 99 درصد) با اندازه اولیه تقریبی 10 میکرون استفاده شد. این پودرها با ترکیب 75 درصد وزنی آهن و 25 درصد وزنی در آسیاب سیاره اي آزمایشگاهی آلیاژسازي شدند.
نوساختار کاهشی نسبی را نشان می دهد.
