اثر آلومينيم بر رفتار تريبولوژيكي فولاد هادفيلد تحت سايش آرام

اثر افزودن آلومينيم بر رفتار تريبولوژيكي فولاد هادفيلد در شرايط سايش آرام مورد ارزيابي قرار گرفت. به اين منظور از آزمون سايش پين روي صفحه روي آلياژهايي از فولاد هادفيلد با سه مقدار اسمي 0، 5/1 و 3 درصد وزني آلومينيم استفاده شد. عمليات ذوب و ريخته گري با استفاده از كوره القايي تحت اتمسفر آرگون و قالب سراميكي زيركونيايي انجام شد. آزمايش سايش با استفاده از سنگ ساينده به عنوان سايا انجام شد و تغييرات ضريب اصطكاك و مقدار كاهش جرم بر حسب طول مسير سايش ارزيابي شد. از آزمون هاي كشش، ضربه و سختي سنجي ويكرز براي ارزيابي خواص مكانيكي استفاده شد. همچنين مطالعات ميكروسكپي روي نمونه هاي تغييرشكل يافته، سطوح سايش و ذرات سايش با استفاده از ميكروسكپ هاي نوري و الكتروني روبشي انجام شد. نتايج نشان داد كه در شرايط سايش لغزشي آرام، كارسخت شدن سطح فولاد هادفيلد به اندازه اي نيست كه مقاومت به سايش مناسبي حاصل شود. افزودن سه درصد وزني آلومينيم، استحكام تسليم را از MPa415 به MPa470 و سختي را از 190 به 215 ويكرز افزايش داد. عمق لايه كارسخت شده در برابر نيروهاي سايش از µm100 به µm200 و ميزان سختي سطح ساييده شده از 340 ويكرز به 365 ويكرز افزايش يافت. بنابراين نرخ كاهش جرم از mg/m15/0 به mg/m11/0 كاهش و مقاومت به سايش تا حدود 70 درصد بهبود يافت.