ارزيابي رفتار سايشي كامپوزيت AZ91/Al2O3 توليد شده به روش ريخته گري كوبشي

Wear Behavior of AZ91/Al2O3 Composite Produced by Squeeze Casting

در اين پژوهش كامپوزيت ريختگي AZ91/Al2O3 به روش ريختهگري كوبشي توليد شد و تاثير پارامترهاي فشار و درصد تقويتكننده بر رفتار سايشي كامپوزيت محصول مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور آلياژ منيزيم AZ91 به عنوان زمينه و فومهاي پيشساخته آلومينا به عنوان تقويتكننده مورد استفاده قرار گرفت. مقاومت سايشي نمونهها توسط آزمون سايش به روش پين روي ديسك تحت بار 10 نيوتن و طي مسافت 1000 متر ارزيابي شد. نتايج آزمون سايش نشان داد كه افزودن 15 درصد حجمي تقويتكننده، مقاومت سايشي را در حدود 42 درصد نسبت به آلياژ پايه بهبود ميبخشد. همچنين با افزايش فشار ريختهگري كوبشي تا 100MPa ، مقاومت سايشي نمونه هاي كامپوزيتي حاوي 10 درصد حجمي آلومينا در حدود 40 درصد بهبود يافت كه به علت كاهش اندازه دانه زمينه و نيز كاهش ميزان تخلخل ميباشد. بررسي سطوح سايش نشان داد كه مكانيزم غالب در سايش آلياژ بدون تقويتكننده سايش چسبان و مكانيزمهاي سايش غالب در نمونههاي كامپوزيتي، سايش خراشان و تورقي است.

In this study, the effects of both applied pressure and volume fraction of reinforcement on wear behavior of squeeze cast AZ91-Al2O3 composite were investigated. For this purpose, magnesium alloy (AZ91) and alumina preform were used as matrix and reinforecement, respectively. The volume fractions of alumina reinforcement, were selected in the range of 0–15 vol.%. The dry sliding tests were conducted on unreinforced matrix and AZ91/Al2O3 composites using pin-on-disk apparatus. The wear test results showed that with addition of alumina, wear resistance of composite with 15% alumina impoved up to 42% as compare to the AZ91 unreinforced specimen. In addition, wear resistance depends strongly on squeeze casting pressure. With increasing the applied pressure to 100 MPa, wear resistance of composite with 10% alumina incresed about 40%, due to reduction in matrix grain size and porosity. The microstructure of worn surfaces indicated that the dominant wear mechanism of unreinfored alloy was adhesion wear whereas dominant mechanisms of composite specimens were abrasive and delamination wear.