اثر استفاده همزمان از نانوذرات دي‌اكسيد سيليسيوم و عمليات حرارتي بر عمر خستگي پرچرخه خمشي در آلياژ آلومينيوم پيستون

آلياژهاي آلومينيوم سيليسيوم كاربردهاي بسياري در قطعات خودرو همچون پيستون دارند. معمولاً اين‌گونه قطعات، تحت بارهاي سيكلي مكانيكي و حرارتي قرار دارند و لذا بايد استحكام خستگي كافي را در مقابل اين بارگذاري‌ها داشته باشند. از روش‌هاي استحكام بخشي به مواد، اجراي عمليات حرارتي و افزودن نانوذرات است. در اين پژوهش، اثر استفاده همزمان از نانوذرات دي‌اكسيد سيليسيوم و عمليات حرارتي بر عمر خستگي پرچرخه خمشي آلياژ پيستون بررسي شده است كه نوآوري اين تحقيق است. از روش ريخته‌گري گردابي براي اضافه‌كردن نانوذرات به زمينه آلومينيومي استفاده شد و فرآيند عمليات حرارتي T۶ بر روي نمونه‌ها اجرا شد. ريزساختار توسط ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني، بررسي شد و آزمون خستگي پرچرخه خمشي نيز بر روي نمونه‌هاي استاندارد، در شرايط بارگذاري كاملاً معكوس‌شونده، اجرا شد. با توجه به تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني، نواحي تجمع و بهم‌پيوستگي نانوذرات در زمينه مشاهده نشد. همچنين، مشاهده شد كه استفاده از نانوذرات دي‌اكسيد سيليسيوم، عمليات حرارتي T۶ و استفاده همزمان از اين دو فرآيند، باعث بهبود عمر خستگي به‌ترتيب به مقدار ۳۰۴، ۴۱۱ و ۲۳۷% شد. مطابق با داده‌هاي آزمون خستگي پرچرخه خمشي، ضريب استحكام خستگي آلياژ پيستون، با عمليات حرارتي و اضافه‌نمودن نانوذرات، افزايش يافت.