بهبود مقاومت به سايش قلع خالص با افزودن ذرات تقويت كننده برنز و چدن

بهبود مقاومت سايشي قلع به‌كمك كامپوزيت‌سازي با روش متالورژي پودر در اين پژوهش بررسي شده است. براي اين كار، 10 درصد حجمي برنز و چدن از طريق فرآيند پرس و اكستروژن به زمينه قلع اضافه شدند. چگالي، ريزساختار، سختي و مقاومت به سايش (تحت بارهاي اعمالي 1 و 3 نيوتن به روش پين بر ديسك) مواد توليد شده، مطالعه شد. چگالي نسبي نمونه‌هاي اكسترود شده بيشتر از 99 درصد مقدار تئوري اندازه‌گيري شد. مطالعات ريزساختاري نمونه‌هاي كامپوزيتي نشان داد كه ذرات تقويت كننده به خوبي درون زمينه قلع توزيع شده‌اند. افزودن ذرات برنز و چدن به قلع خالص موجب افزايش سختي به ترتيب به مقدار 8 و 15 درصد و كاهش حجم از دست رفته به ميزان 51 و 40 درصد (درنيروي نرمال 1 نيوتن) شد. كمترين ضريب اصطكاك در آزمون سايش كامپوزيت قلعچدن در نيروي اعمالي 3 نيوتن (برابر با 0.37) حاصل شد. علاوه بر اين، نقش موثر ذرات برنز و به خصوص چدن در كاهش نوسانات اصطكاكي و پايدار شدن اصطكاك نشان داده شد. اگرچه در تمامي نمونه‌ها با افزايش مقدار بار اعمالي، مقدار حجم از دست رفته افزايش يافت اما اين تغيير فقط در نمونه هاي كامپوزيتي با كاهش ضريب اصطكاك همراه بود. اين كاهش در كامپوزيت‌ قلعچدن به علت حضور گرافيت بيشتر در سطح سايش محسوس‌تر بود. نتايج مطالعه ميكروسكوپي سطح سايش به همراه طيف‌سنجي توزيع انرژي (EDS) نشان داد كه تشكيل لايه‌هاي اكسيدي بر روي سطح، مكانيزم كنترل سايش در نمونه‌ها بوده است.