جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "wear resistance" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «wear resistance» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
هدف از پژوهش حاضر، دستیابی به ترکیب شیمیایی بهینه در کامپوزیت زمینه فلزی (MMC) (Fe-C-Cu-SiC) برای افزایش مقاومت به سایش کامپوزیت و نیز ارزیابی خواص مکانیکی کامپوزیت بر اساس مقدار بهینه مس است به گونه ای که بتوان آن را در لنت ترمز هواپیما، لوکوموتیو و ماشین های مسابقه به کار برد. برای این منظور Fe، C، BaSo4 با ترکیب شیمیایی Fe- 6SiC-6.5C-6BaSO4 با مقادیر متفاوت مس (3%، 7%، 11% 15% و 19%) به روش متالورژی پودر آسیاب مکانیکی شده و سپس تحت عملیات تف جوشی در کوره با گاز محافظ و پرس گرم در دمای 1000C و فشار MPa 400 قرار گرفتند و 5 نمونه آزمایشی ساخته شد. آزمونهای سایش و ضریب اصطکاک تحت نیروی 20N و 700rpm در 1000m انجام شد. . همچنین آزمون های سختی سنجی، چگالی و بررسی ریزساختار با میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM و نیز آنالیز EDAX برای بررسی مکانیزم سایش انجام شد. بررسی سطوح ساییده نشان داد که در مسافت اولیه لغزش، مکانیسم غالب، سایش بوده و با افزایش مسافت لغزش مکانیسم های سایش خراشان و اکسیداسیون و تغییر شکل پلاستیک فعال شده است. همچنین نتایج آزمایشها نشان داد نمونه Fe-15Cu-6.5C-6SiC-6 BaSO4مقاومت به سایش بالاتر و ضریب اصطکاک مناسب تری (در محدوده مجاز 2/0 تا 4/0) نسبت به چهار نمونه دیگر داشته است، بنابراین می توان آن را به عنوان کاربرد لنت ترمز معرفی کرد.
کلید واژگان: کامپوزیت, مس, لنت ترمز, MMC, کامپوزیت زمینه فلزی (MMC), متالورژی پودر, مقاومت در برابر سایشThe aim of this study is to achieve an optimal chemical composition in the metal matrix composite (MMC) (Fe-C-Cu-SiC) to enhance the wear resistance of the composite and evaluate its mechanical properties based on the optimal amount of copper, making it suitable for use in brake pads for aircraft, locomotives, and racing cars. For this purpose, Fe, C, and BaSO₄ with a chemical composition of (6SiC-6.5C-6BaSO₄-Fe) and varying amounts of copper (3%, 7%, 11%, 15%, and 19%) were mechanically milled using powder metallurgy. The materials were then sintered in a furnace with protective gas and hot-pressed at 1000°C and 400 MPa, resulting in five test samples. Wear and friction coefficient tests were conducted under a load of 20 N, at 700 rpm, over a distance of 1000 m. Hardness tests, density measurements, microstructural examination with a scanning electron microscope (SEM), and EDAX analysis were also conducted to assess the wear mechanism. Examination of the worn surfaces indicated that during the initial sliding distance, the predominant mechanism was abrasion. As the sliding distance increased, abrasive and oxidation wear mechanisms, along with plastic deformation, became active. Test results showed that the Fe-15Cu-6.5C-6SiC-6BaSO₄ sample had higher wear resistance and a more suitable friction coefficient (within the acceptable range of 0.2 to 0.4) compared to the other four samples, suggesting its potential application for brake pads.
Keywords: Metal Matrix Composite (MMC(, Brake Pad, Copper, Wear Resistance, Powder Metallurgy -
امروزه آلیاژهای آلومینیوم به دلیل خواص ویژه و مقاومت در برابر خوردگی بالا در کاربردهای مختلف صنعتی انتخاب می شوند. با بهینه سازی خواص سطحی آلیاژهای آلومینیوم، می توان عملکرد و قابلیت اطمینان استفاده از این مواد را به طور موثری بهبود بخشید. لذا بررسی عملیات مکانیکی سطحی مورد توجه محققین قرارگرفته و روش های مکانیکی مختلفی برای بهبود ویژگی های سطحی آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده قرارگرفته است. در بین این روش ها، روش کوبش فراصوتی یک فرآیند کار سرد است که در آن تعداد زیادی ضربه بر روی سطح نمونه در مدت زمان کوتاهی با فرکانس بالا وارد می شود. در این پژوهش به بررسی تاثیر فرآیند کوبش فراصوتی بر خواص سایشی آلیاژ آلومینیوم Al6061-T6 پرداخته شده است. جهت انجام فرآیند کوبش فراصوتی سه پارامتر دامنه نوسان، سرعت دورانی قطعه کار و نرخ پیشروی ابزار انتخاب و تاثیر آن ها بر روی مقاومت به سایش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داده شد که فرآیند کوبش فراصوتی باعث افزایش سختی سطحی در حدود 141/4 درصد گردیده و با افزایش دامنه نوسان و مقدار سرعت پیشروی مقاومت به سایش افزایش یافته و همچنین با افزایش سرعت دورانی مقاومت به سایش کاهش یافته است. بیشترین مقاومت به سایش در دامنه نوسان 11 میکرون، سرعت دورانی 500 دور بر دقیقه و نرخ پیشروی 0/8 میلی متر بر دور به دست آمده است که در نتیجه در این شرایط مقاومت به سایش حدود 46 درصد نسبت به ماده خام افزایش یافته است.کلید واژگان: کوبش فراصوتی, مقاومت به سایش, سختی, آلومینیوم Al6061-T6Nowadays, Aluminum alloys are chosen for various industrial applications due to their special properties and high corrosion resistance. By optimizing the surface properties of Aluminum alloys, the performance and reliability of using these materials can be effectively improved. Therefore, investigating the surface mechanical treatment has been the focus of researchers and various mechanical methods have been used to improve the surface characteristics of Aluminum alloys. Among these methods, ultrasonic hammer peening is a cold work process in which many impacts are applied to the surface of the sample in a short period with high frequency. In this research, the effect of ultrasonic hammer peening on the wear properties of Aluminum alloy Al6061-T6 has been investigated. To carry out the process of ultrasonic hammering, three parameters of vibration amplitude, rotational speed of the work piece, and feed rate of the tool were selected and their effect on the wear resistance was investigated. The obtained results showed that the ultrasonic hammer peening increased the surface hardness by about 141.4%. With the increase of the vibration amplitude and the feed rate, the wear resistance increased and the increase of the rotational speed decreased the wear resistance. The highest wear resistance has been obtained in the vibration amplitude of 11 µm, rotational speed of 500 rpm, and feed rate of 0.8 mm/rev. As a result, the wear resistance has increased by about 46% compared to the raw material in these conditions.Keywords: Ultrasonic Hammer Peening, Wear Resistance, Hardness, Aluminum 6061-T6
-
نشریه یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی، سال دوم شماره 4 (زمستان 1401)، صص 8 -16در این پژوهش دو نوع پوشش کامپوزیتی بر پایه رنگ اپوکسی تقویت شده توسط نانو و میکرو ذرات دی اکسید تیتانیوم و ذرات آبگریز شده آن به طور جداگانه و با غلظت های 1، 2، 3، 4 و 5 درصد وزنی برای بهبود ویژگی های رنگ اپوکسی تهیه شد. به منظور بررسی رفتار آن ها بر روی فولاد X52 اعمال گردیدند و سپس با انجام آزمون های خوردگی و سایش خواص آن ها مورد بررسی قرار گرفت. ضخامت پوشش ها توسط دستگاه ضخامت سنج دیجیتال بررسی شدو رفتار مقاومت به خوردگی پوشش ها با استفاده از روش پلاریزاسیون در محلول سدیم کلرید 5/3% ارزیابی شد. نتایج آزمون خوردگی نشان داد که با اضافه کردن و افزایش غلظت ذرات تقویت کننده در پوشش ها مقاومت به خوردگی بهبود یافته و همچنین پوشش کامپوزیتی رنگ اپوکسی دارای 5 درصد وزنی تقویت کننده دی اکسید تیتانیوم آبگریز شده، مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به سایر نمونه ها از خود نشان می دهد. برای بررسی خواص مورفولوژی سطح از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز استفاده گردید. نتایج به دست آمده از این آنالیز توزیع مناسب و یکنواخت ذرات آبگریز شده در زمینه پوشش اپوکسی را نشان داده است. مقاومت به سایش پوشش ها توسط دستگاه آزمون گلوله بر روی دیسک انجام شد. نتایج آزمون سایش نشان داد که با اضافه کردن و افزایش غلظت ذرات تقویت کننده در پوشش مقاومت سایشی پوشش افزایش یافته، اما با مقایسه نمونه های کامپوزیتی اپوکسی مشخص گردید که آبگریز شدن ذرات تقویت کننده تاثیری بر مقاومت به سایش نداشته است.کلید واژگان: رنگ اپوکسی, پوشش کامپوزیت, دی اکسید تیتانیوم ضد آب, مقاومت به خوردگی, مقاومت به سایشJournal of New Applied and Computational Findings in Mechanical Systems, Volume:2 Issue: 4, 2023, PP 8 -16In this research, two types of composite coatings based on epoxy paint reinforced by TiO2 nano and micro particles and TiO2 particles hydrophobicized by polysiloxane were prepared separately with concentrations of 1, 2, 3, 4 and 5% by weight to improve the properties of epoxy paint. and in order to investigate their behavior, they were applied on API 5L X52 steel and then their properties were investigated by conducting corrosion and wear tests. The thickness of the coatings was checked by a digital thickness gauge. The corrosion resistance behavior of the coatings was evaluated using the polarization method in 3.5% NaCl solution. The results of the corrosion test showed that by adding and increasing the concentration of reinforcing particles in the coatings, the corrosion resistance was improved, and also the composite coating of epoxy paint with 5% by weight of the hydrophobic TiO2 reinforcement showed better corrosion resistance than other samples. A scanning electron microscope (SEM) equipped with EDX was used to examine the morphological properties of the surface. In order to check the dispersion of micro particles in the field of coating, Map analysis was taken from the samples. The results obtained from Map analysis have shown the appropriate and uniform distribution of hydrophobic particles in the field of epoxy coating. The wear resistance of the coatings was performed by the bullet test machine on the disc. The results of the abrasion test showed that by adding and increasing the concentration of reinforcing particles in the coating, the abrasion resistance of the coating increased, but by comparing the epoxy composite samples, it was found that the hydrophobicity of the reinforcing particles had no effect on the abrasion resistance.Keywords: epoxy paint, Composite coating, waterproof TiO2, Corrosion Resistance, wear resistance
-
Journal of Modern Processes in Manufacturing and Production, Volume:11 Issue: 4, Autumn 2022, PP 23 -36One of the main problems in oil and gas pipelines is abrasion corrosion on the edges of the flow channel in the plug and ball valves. Under normal conditions, the gas is moving at a pressure of about 145 bar and an approximate speed of 70 feet per second; the suspended particles in the gas collide with the edges of the flow channel and cause severe erosion on them. The abrasion resistance of steels depends mainly on their surface properties and can be increased by increasing the surface hardness by friction stir processing (FSP). In this study, A216-WCB steel, which is used in the manufacturing of casting parts for valves, flanges, and fittings, was processed using an FSP for one and three passes. The microstructure, hardness, and wear properties of the processed area were investigated. The results showed that two distinct zones, the stir zone (SZ) and the thermo-mechanical affected zone (TMAZ), are formed in the processed zone. Due to the FSP, the grain size in the stirring region decreased from 25 microns to about 3 microns. The hardness of the SZ increased from 165 Vickers to about 784 HV. Tensile strength increased by 24%, and elongation was reduced by 25% for the processed sample compared to the raw metal. This may be due to phase transformation to martensite and grain size refinement. Also, the abrasion resistance of the stirring area increased up to 2.5 times.Keywords: Friction stir process, wear resistance, Low-carbon steel, Phase transformation, Mechanical Properties
-
Friction Surfacing (FS) is a method to create coatings on surfaces, a commonly used approach for improving the surface properties of materials. This study investigated the deposition of an Al/SiC composite coating of AA2030 aluminum alloy and 250 μm SiC particles on a plain carbon steel substrate by FS. Holes of a 3.5 mm diameter were made in the AA2030 rod and filled with SiC powder. This consumable rod was then pressed on the surface of an St37 plate with an axial force of 450 N. The rod was rotated and moved around to coat the surface of the St37 substrate with a layer of Al/SiC composite. The results showed that SiC particles break down and get evenly dispersed over the surface. The deposited composite coating offered 41.6% better wear resistance and up to 70% better corrosion resistance than the non-composite coating. The electrochemical impedance analysis showed two time constants in the Nyquist plots.Keywords: Friction Surfacing, Wear Resistance, Corrosion Properties, Al, Sic Composite Coating, EIS
-
فرآیند اصطکاکی اغتشاشی یک فن پالایش دانه بوده و برای تبدیل یک ریزساختار ناهمگن به ریزساختار همگن تراستفاده فرایند اصطکاک-اغتشاشی برای اصلاح ساختار وخواص آلیاژهای آلومینیوم، مس، منیزیم وفولادها بکار گرفته شده است ولی میزان تحقیقات مرتبط با فولاد در این مورد بسیار کمتر است. با توجه به این که فولادها علاوه بر آلیاژهای آلومینیم، مس و منیزیم دارای خواص مهندسی خوب و کاربردهای بسیار فراوان در صنعت هستند، نیاز به بررسی بیشتر انواع فولاد با فرآیند اصطکاکی اغتشاشی احساس می شود. در این رابطه، تحقیق حاضر به بررسی تاثیر فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بر اندازه دانه، سختی و مقاومت سایشی فولاد Ck45 در اثر تغییر تعداد پاس و طراحی ابزار می پردازد. در این تحقیق نشان داده شد که روش اصطکاکی اغتشاشی روش موثری برای افزایش سختی و مقاومت سایشی در این فولاد می تواند باشد به گونه ای که افزایش تعداد پاس باعث تولید حرارت بیشتر بر واحد طول شده و همچنین باعث تاثیر گذاری بر اندازه دانه ها، سختی و احتمالا نفوذ اتمی می گردد. بطور کلی در فرایند اصطکاکی-اغتشاشی با افزایش تعداد پاس، اندازه دانه ها در ناحیه اغتشاشی بزرگتر می شود در حالیکه سختی نهایی و مقاومت سایشی تحت تاثیرات مشترک اندازه دانه و سختی تعیین می گردد. نتایج حاکی از آن است که سختی تا 42 درصد افزایش و میزان سایش تا 85 درصد نسبت به نمونه اولیه توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی کاهش یافته است.
کلید واژگان: فرآیند اصطکاکی-اغتشاشی, فولاد Ck45, اندازه دانه, سختی, مقاومت سایشیFriction stir processing is widely used for improvement of properties and microstructure of Aluminum, Copper and Magnesium alloys but investigation on steels are limited. Due to the fact that steel alloys, in addition to aluminum, copper and magnesium alloys, have good engineering properties and vast applications in the industry, they need to be processed by friction-stirring process. In this regard, the present research examines the effect of frictional stirring process on grain size, hardness and wear resistance of Ck45 steel due to the number of passes and tool design. In this research, it was shown that the friction-stirring method can be an effective method to increase the hardness and wear resistance of this steel in such a way that increasing the number of passes causes more heat generation per unit length and also affects the grain size, hardness and probably atomic penetration. In general, with the increase in the number of passes, the size of the grains in the stirring area becomes larger, while the final hardness and wear resistance are determined under the joint effects of grain size and hardness. The results indicate that the hardness has increased by 42% and the amount of wear has decreased by 85% compared to the original sample by the frictional stirring process.Keywords
Keywords: FSP. Ck45 steel, Grain Size, Hardness, Wear resistance -
در این تحقیق سختکاری استحاله ای سطحی فولاد ابزار سرد کار AISI O1 توسط لیزر دیودی توان بالا با بیشینه توان 1600 وات با پارامترهای توان و سرعت اسکن متفاوت موردبررسی قرار گرفت و مشخصه یابی ریزساختاری، فازی، ریز سختی سنجی و سایش برای بررسی اثر سختکاری توسط لیزر، انجام گردید. فرآیند سختکاری منجر به ایجاد منطقه ی سختکاری شده با عمق حدود 2 میلی متر و عرض بالای 10 میلی متر شد. ریزساختار ناحیه ی سختکاری شده شامل فازهای مارتنزیت و آستنیت باقی مانده بود و سختی برای پارامترهای مختلف در محدوده ی 760 تا 650 ویکرز حاصل شد. افزایش گرمای ورودی باعث افزایش درصد آستنیت باقی مانده شد و منجر به ایجاد ساختار درشت مارتنزیت گردید و سختی برای نمونه با بالاترین گرمای ورودی دارای کمترین مقدار بود. مقایسه ی خواص سایشی نمونه های سختکاری شده با نمونه ی سخت شده در روغن و بازپخت و همچنین نمونه ی آنیل شده، مشخص کرد که فرآیند سختکاری منجر به بهبود خواص سایشی نمونه های سختکاری شده گردیده است و مقاومت به سایش نمونه ی سختکاری شده توسط لیزر در حدود 10 برابر نمونه ی آنیل شده بود.
کلید واژگان: سختکاری استحاله ای سطحی, فولاد ابزار سرد کار AISI O1, لیزر دیودی توان بالا, سختی, مقاومت به سایشIn this study, surface transformation hardening of AISI O1 cold work tool steel was investigated by use of a high power (1600 W) diode laser apparatus. In order to evaluate the effect of laser hardening, different output powers and scanning rates were applied and microstructures and phases were characterized, as well as micro-hardness and wear resistance were measured. The hardening treatment resulted in formation of a hardened zone of about 2 mm depth and up to 10 mm width at the surface of sample. The microstructure of this hardened zone was comprised of martensite and residual austenite; average surface hardness of the samples treated under various set of variable parameters was 650 to 760 Vickers. Increase of heat input caused increase of residual austenite content and formation of coarse martensite structure so that the least hardness was obtained for the sample processed by the highest heat input. Comparing wear resistance of laser hardened samples with traditionally quench-temper hardened and annealed specimens, it was revealed that the laser hardening process improves wear resistance of hardened samples so that wear resistance of the samples hardened via laser was about 10 times of the annealed ones.
Keywords: Surface Transformation Hardening, AISI O1 Cold work Tool Steel, High Power Diode Laser, Hardness, Wear resistance -
هدف از این تحقیق، تشکیل پوشش الکترولس نانوکامپوزیتی Ni-P-SiO2-MoS2 و تاثیر نانوذرات SiO2 و MoS2 بر ریزساختار و مقاومت به سایش پوشش می باشد. بدین منظور، ابتدا نمونه هایی از ورق فولادیMO40 تهیه و آماده سازی شدند و در حمام پوشش دهی الکترولس نیکل-فسفر حاوی 7 g/l ذرات تقویت کننده سیلیس و دی سولفیدمولیبدن در دمای 90°C و مقدار6.4 pH به مدت 60 دقیقه پوششدهی شدند. سپس آزمون سایش پین روی صفحه مدور، برای ارزیابی مقاومت به سایش نمونه های پوشش دهی شده و بدون پوشش صورت پذیرفت. در انتها، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) و طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس (EDS) به ترتیب جهت بررسی ریزساختار پوشش و عناصر موجود در آن آماده و مشاهده شدند. نتایج ریزساختاری نشان دادند که پوشش یکنواختی از نانوکامپوزیت مورد نظر روی زیر لایه ایجاد شده است. همچنین نتایج آزمون سایش نشان داد که مکانیزم های سایش خراشان و چسبان در نمونه های بدون پوشش فعال هستند اما با بهره گیری از نانوذرات SiO2 و MoS2 در پوشش مکانیزم لغزش فعال میشود و با کاهش ضریب اصطکاک، مقاومت به سایش به میزان 79.3 %افزایش می یابد و منجر به بهبود رفتار تریبولوژیکی نمونه می شود.
کلید واژگان: پوشش الکترولس, نانو کامپوزیت, مقاومت به سایش, ریزساختارIn this research, electroless nanocomposite coating of Ni-P-SiO2-MoS2 and effect of SiO2 and MoS2 nanoparticles on microstructure and wear resistance of coating were investigated. First of all, samples from MO40 (AISI 4140) steel sheet were prepared and coated in Nickel-Phosphorous electroless bath containing 7 g/l SiO2 and MoS2 particles in 90°C and 6.4 pH for 60 minutes. Then, pin on disk wear test was performed to evaluate the wear resistance of the coated and uncoated samples. Several experiments used to explore tribological features of deposited electroless coatings. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) images were taken to investigate coating microstructure and its elements, respectively. Microstructural results showed that a uniform coating on substrate was successfully composed. Also, several mechanisms observed during the abrasion process. Abrasive and adhesive mechanisms were active in uncoated samples, but by applying SiO2 and MoS2 nanoparticles, the sliding mechanism was activated. Furthermore, with decreasing friction coefficient, wear resistance increased by 79.3% and also the tribological properties of the sample improved.
Keywords: Electroless coating, Nanocomposite, Wear resistance, Microstructure -
نشریه مهندسی مکانیک مدرس، سال بیستم شماره 10 (مهر 1399)، صص 2547 -2558
در جهان امروز تلاش های فراوانی به منظور جایگزین کردن پلیمرها با مواد متداول صورت گرفته که موجب فرآیندپذیری بهتر و کاهش وزن محصولات تولیدشده به وسیله آنها شده است. پلیمرها در کنار این مزایا، معایبی نیز دارند. یکی از روش های مقابله با این معایب، تقویت پلیمرها از طریق اضافه کردن دیگر مواد به آنها است. به عنوان نمونه، می توان به نانوکامپوزیت های پلیمری تولیدشده از طریق اضافه کردن نانوذرات به پلیمر به منظور افزایش عملکرد سوده شناسی آن اشاره نمود. در این مقاله یک مطالعه تجربی و عددی بر روی ارتباط بین افزایش دما و نرخ سایش در پلی اتیلن با 10 درصد وزنی نانوذرات اکسید روی انجام شده است. همچنین پلی اتیلن خالص با نانوکامپوزیت پلیمری نیز از این منظر مورد مقایسه با یکدیگر قرار گرفتند. یک مدل المان محدود سه بعدی در نرم افزار آباکوس به منظور مطالعه سایش در تماس پین و دیسک توسعه داده شده است. نتایج پیش بینی شده توسط مدل المان محدود با داده های تجربی به دست آمده از آزمایش پین روی دیسک با یکدیگر مقایسه می شوند. مطابق نتایج، یک رابطه غیرخطی بین تغییرات دما و نرخ سایش ارایه شده است.
کلید واژگان: نانوکامپوزیت, پلی اتیلن, اکسید روی, مقاومت سایشی, دماNowadays, many attempts have been made to replace conventional materials with polymers which have the advantage of having less weight and higher formability. Polymers besides these advantages have some shortcomings. One method to overcome these shortcomings is to strengthen them by adding other materials to polymers. As an example, polymer nanocomposites are made by adding nanoparticles to polymers to enhance their tribological performance. In this paper, an experimental and numerical study on the correlation between temperature rise and the wear rate in the polyethylene (PE) with 10% ZnO nanoparticles has been investigated. A comparison between pure PE and polymer nanocomposite has been made. A 3D finite element model has been developed in Abaqus to study the wear in the contact of pin and the disk. The results predicted by the FE model are compared to the experimental data obtained in this research using the pin on disk test rig. According to the results, a non-linear relation between temperature changes and wear rate has been developed.
Keywords: Nanocomposite, Polyethylene, Zinc Oxide, Wear Resistance, Temperature -
در این کار پژوهشی، سه لایه جوش کامپوزیتی حاوی ذرات دی بوراید تیتانیوم (TiB2) بر روی فولاد ساده کربنی ST37 به وسیله فرآیند جوشکاری توپودری توسط سیم جوش های حاوی 100% پودر TiB2 و دیگری حاوی 50% پودر TiB2 به همراه 50% پودر آهن اعمال شد. سپس از آزمون های سایش و سختی سنجی برای بررسی رفتار سختی و سایش نمونه ها استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد حجمی TiB2 در ریزساختار، سختی لایه ها افزایش یافت. همچنین بالاترین مقاومت به سایش مربوط به لایه سوم نمونه جوشکاری شده با سیم جوش حاوی 50% پودر TiB2 و پس از آن مربوط به لایه اول نمونه جوشکاری شده با سیم جوش حاوی 100% پودر TiB2 بود. بررسی میکروسکوپ الکترونی روبشی سطوح سایش نمونه ها نیز نشان داد که با افزایش درصد حجمی TiB2 در لایه ها، عمق خطوط سایش به ترتیب در لایه های سوم و دوم، کاهش و مقدار کندگی ذرات از سطح نیز به ترتیب در لایه های سوم و دوم نسبت به لایه اول افزایش یافت. همچنین مشخص شد که مکانیزم سایش با افزایش لایه ها، از شخم زنی به کندگی تغییر کرد.کلید واژگان: لایه کامپوزیتی, فولاد ساده کربنی, دی بوراید تیتانیوم, سختی, مقاومت سایشیIn this research, 3 layer composite weld containing Titanium diboride (TiB2) on low carbon steel (ST37) was carried out through flux cored arc welding via flux cored electrodes containing 100% TiB2 and 50-50 TiB2-Fe. Then, wear and microhardness tests were used for surviving hardness and wear behavior of samples. The obtained results showed that by increasing volume percent of TiB2 in microstructure, the hardness of layers increased. Also, the highest wear resistance belonged to third layer of sample with 50% TiB2 and thereafter, belonged to first layer of sample with 100% TiB2. The scanning electron microscopic investigation of samples wear surfaces indicated that by increasing volume fraction of TiB2 into layers, the depth wear scratches in the third and second layers decreased and segregation of wear debris in these layers increased, compared with first layer. Also, it was found that by increasing the layers, wear mechanism changed from ploughing to cutting.Keywords: Composite Layer, Low carbon Steel, Titanium Diboride, Hardness, Wear Resistance
-
International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology, Volume:11 Issue: 1, Mar 2018, PP 27 -32The main objective of the present work was to investigate the effect of tool rotational speed on the mechanical and microstructural properties of aluminum based metal matrix composites (AA 6061 alloy reinforced with 15% of Al2O3 particles). The welds were produced by varying the rotational speed from 630 to 1250 r/min while the chosen welding speed was 80 mm/min for analysis. It was found from the analysis of the microstructure that the changing of the rotational speed leads to variation of the grain size and also the fragmentation and improvement of Al2O3 particles distribution in nugget zone. Moreover, the obtained results clearly depicted that increasing rotational speed from 630 to 1250 r/min resulted in improvement of the wear resistance and also decreases the fluctuations of friction coefficient which can be attributed to the presence of Al2O3 particles which acted as barriers and restricted the grain growth in nugget zone. The lowest wear rate was achieved at welds produced at rotational speed of 1250 r/min. It was seen from the hardness results that the highest tensile strength value was obtained for 1250 r/min rotational speed with an average value of about 320 MPa (equivalent to 82% that of the base metal).Keywords: Friction Stir Welding, Metal matrix composite, Rotational speed, Tensile strength, Wear resistance
-
International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology, Volume:10 Issue: 1, Mar 2017, P 75In this study, in order to investigate the effect of increasing the manganese content on microstructure and mechanical properties of high manganese austenitic steels, three alloys with successive increases in weight percentages of manganese (7.55, 13.1, and 16.5) and carbon (0.8 and 1.2) were cast in the presence of a constant amount of chromium (1.5 wt.%) and silica (0.6 wt.%). The samples experienced solution annealing heat treatment comprised of austenitizing at 1100°C for 2 h followed by rapid quenching in stirred water. Hardness, tensile, and wear tests were conducted by dry sand/rubber-wheel abrasion method. Microstructural observations were performed by using optical (OM) and scanning electron microscopies (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The obtained results revealed that after heat treatment a uniform austenite structure has developed in all three samples. With increase of weight percent of the elements from sample 1 to sample 3, the hardness value reaches from 191 to 218 Vickers. Also, with increase of manganese weight percent from 7.55 to 16.5, the ultimate tensile strength and wear resistance showed 11% and 29% increase, respectively, to the effect that the most enhanced mechanical properties and maximum wear resistance were observed in sample 3 with 16.5wt.% of manganese. This improvement in mechanical properties and wear resistance is related to the formation of the solid solution in the matrix, the increase of hardenability, and the increase of work hardening capacity resulted from the increase of manganese percentage. Examination of the abraded surfaces demonstrated that the involved wear mechanism was scratch wear mechanism.Keywords: High manganese austenitic steel, Hardness, Manganese, Strength, Wear resistance
-
نشریه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک، سال نهم شماره 3 (پاییز 1395)، صص 553 -568با توجه به ویژگی های مورد توجه آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خوردگی مناسب، این آلیاژ استفاده زیادی در صنایع نظامی و پزشکی دارد. در این تحقیق، به بررسی اثر عملیات پیرسازی بر ریزساختار و رفتار سایشی آلیاژ Ti-6Al-4V با استفاده از آزمون سایش پین بر دیسک پرداخته شد. نمونه هایی از آلیاژ مورد مطالعه در دو دمای مختلف، 950 و 1050 درجه سانتیگراد مورد عملیات انحلالی قرار گرفتند و سپس نمونه ها سرد و پیرسازی شدند. بعضی از نمونه ها پیش از پیرسازی، در دمای C 700 آنیل شدند. نتایج نشان داد که رفتار سایشی آلیاژ تیتانیوم مورد مطالعه از قانون آرچارد تبعیت نکرد و پیرسازی علیرغم افزایش سختی، سبب کاهش مقاومت به سایش شد. همچنین مشاهده شد که انجام آنیل میانی پیش از پیرسازی اگرچه سبب تسریع تجزیه فاز مارتنزیت تشکیل شده در مرحله کوئنچ و تشکیل ذرات فاز آلفا (α2) شد و در نتیجه سختی پس از پیرسازی را افزایش داد اما در نهایت کاهش مقاومت به سایش را سبب شد. بررسی میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) نشان داد که مهمترین دلیل کاهش مقاومت به سایش با انجام پیرسازی، حضور فاز سخت آلفا (α2) در کنار فاز نرم بتا در ریزساختار نمونه پیرسازی شده بود.کلید واژگان: آلیاژ تیتانیوم Ti, 6Al, 4V, پیرسازی, سایش, آنیل میانیJournal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, Volume:9 Issue: 3, 2017, PP 553 -568Ti-6Al-4V titanium alloy has great application in medicine and military industries due to its capabilities, namely high strength to weight ratio and corrosion resistance. In the current research, the effect of aging treatment on microstructure and wear behavior of Ti-6Al-4V titanium alloy was investigated. Pin on disk wear test was applied to assess the wear behavior. Specimens were first solution treated at 950C and 1050C and then were quenched and aged. Some specimens were annealed before aging at 700C. The results showed that aging treatment resulted in the hardness increase and the wear resistance decrease. It was also observed that annealing treatment before aging, enhanced the martensite decomposition and the formation of α2 particles, and correspondingly resulted in more hardness and lower wear resistance. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analyses confirmed that presence of hard phase α2 particles within soft beta phase was the main reason for wear resistance decrease.Keywords: Ti, 6Al, 4V, Aging, Wear resistance, Annealing
-
قطعات مهندسی در حین کار در معرض پدیده های مخربی نظیر سایش قرار دارند که در نتیجه ممکن است دچار تخریب گردند. لذا برای محافظت از آنها و کاهش هزینه های ناشی از تعویض قطعات معیوب و افزایش بهره وری، استفاده از جوشکاری به عنوان یکی از راه های ایجاد پوشش مقاوم به سایش بر روی قطعات، مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر تاثیر جریان جوشکاری بر کیفیت روکش نهایی حاصل از جوشکاری با الکترود دستی و با استفاده از الکترود سخت پوشانی پایه آهنی بر روی فولاد کربنی، مورد ارزیابی قرار گرفته است. ترکیب شیمیایی روکش جوشکاری با استفاده از روش کوانتومتری مورد ارزیابی قرار گرفت. از میکروسکوپ های نوری و الکترون روبشی و آنالیز طیف سنجی پراش انرژی پرتو اشعه X و آزمون پراش پرتو X جهت مطالعه ریزساختار و بررسی فازهای تشکیل شده در روکش و از آزمون های ریزسختی سنجی و سایش پین بر دیسک جهت بررسی سختی و مقاومت به سایش روکش نهایی استفاده گردید. نتایج متالوگرافی و پراش پرتو X نشان دهنده حضور فازهای مارتنزیت و آستنیت باقیمانده در ساختار روکش نهایی است. آنالیز ترکیب شیمیایی، ریزسختی سنجی و سایش نشان داد با افزایش شدت جریان، رقت جوش افزایش یافته و لذا عناصر آلیاژی تاثیر گذار بر سختی و مقاومت به سایش در رسوب جوش کاهش یافته در نتیجه سختی و مقاومت به سایش اندکی کاهش می یابد. بررسی سطوح ساییده شده نیز نشانگر آن است که مکانیزم سایش روکش نهایی از نوع سایش خراشان میباشد.
کلید واژگان: سخت پوشانی, جوشکاری, ریز ساختار, ریزسختی, مقاومت سایشیEngineering components during service are exposed to destructive phenomena such as wear which may lead to their destruction. For their protection and reduction of costs of replacement of these defective components and also increasing productivity, attention is given to welding processes for depositing a wear-resistant layer on the components. In this research, the effect of welding current on last layer weld quality deposited on carbon steel by shielded metal arc welding process using Fe-based hardfacing electrodes is investigated. The chemical composition of the weld deposit layers was studied by quantometery. Optical and scanning electron microscopes, energy dispersive X-ray fluorescence and X-ray diffraction were used for microstructural studies. Microhardness and pin on disk wear tests were also employed for microhardness and wear resistance evaluations. The metallography and X-ray diffraction results show presence of martensite and retained austenite in the microstructure of the last deposited weld layer. The results of chemical analysis and microhardness and wear-resistant tests show that increasing the current increases weld dilution which leads to reduction of alloying elements affecting hardness and wear resistance of the weld deposit and hence these properties decrease slightly. Evaluation of the worn surfaces shows that the wear mechanism on the last deposited layer is of abrasive wear type.Keywords: Hardfacing, Welding, Microstructure, Microhardness, Wear Resistance
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.