بررسی تاثیر ارتعاشات مکانیکی هنگام انجماد بر ریزساختار و خواص سایشی کامپوزیت Zn-۴Si

در این تحقیق تاثیر ارتعاشات مکانیکی هنگام انجماد در سه فرکانس مختلف ۲۰، ۴۰ و ۶۰ هرتز بر ریزساختار و خواص سایشی لغزشی خشک کامپوزیت Zn-۴Si بررسی شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، افزودن سیلیسیم موجب شکل گیری ذرات سخت سیلیسیم اولیه (SiP) و یوتکتیک (SiE) در ریزساختار روی خالص شده و سختی آن از حدود ۳۰ برینل به حدود ۶۰ برینل افزایش می یابد. با این حال به علت توزیع غیر یکنواخت ذرات SiP در زمینه کامپوزیت، توزیع خواص (سختی) در زمینه کامپوزیت کاملا غیر یکنواخت است. اعمال ارتعاشات مکانیکی هنگام انجماد موجب بهبود قابل توجه توزیع ذرات SiP در زمینه کامپوزیت و کاهش ابعاد ذرات و میزان تخلخل ها می شود. بر اساس نتایج آزمایش سایش پین روی دیسک، مقاومت به سایش کامپوزیت فرآوری شده تحت فرکانس ۶۰ هرتز تحت سه فشار مختلف ۲۵/۰، ۵/۰ و ۷۵/۰ مگاپاسکال، به ترتیب حدود ۵۰، ۶۰ و ۶۵ درصد بیش از کامپوزیت ریختگی است. همچنین در سایش تحت بار ۷۵/۰ مگاپاسکال، میانگین ضریب اصطکاک نمونه فرآوری شده در فرکانس ۶۰ هرتز حدود ۲۳ درصد کمتر از نمونه ریختگی است. بررسی مورفولوژی سطوح سایش و ذرات سایشی نشان داد که علت بهبود خواص سایشی کامپوزیت های فرآوری شده، افزایش قابل ملاحظه پایداری لایه تریبولوژیکی است که احتمالا ناشی از استحکام بخشی زیرلایه در حضور ذرات سخت سیلیسیم است.

Keywords:

کامپوزیت Zn-۴Si , زیست تخریب پذیر , ارتعاش مکانیکی , ریزساختار , سایش