بررسی خواص سایشی آلیاژ آلومینیم ۶۰۶۱ و کامپوزیت حاوی نانولوله های کربنی ساخته شده به روش آلیاژسازی مکانیکی و فرایند پرس داغ

در این پژوهش آلیاژ آلومینیم نانوساختار و کامپوزیت های پایه آلومینیمی حاوی مقادیر مختلف نانولوله های کربنی ( wt.%۵/۱-۵/۰) به روش ترکیبی آلیاژسازی مکانیکی و پرس داغ تولید گردید. آزمایش ها نشان داد که افزودن نانولوله کربنی تا ۱ درصد وزنی به میزان جزئی دانسیته نسبی کامپوزیت آلومینیم – نانولوله کربنی را افزایش می دهد. این در حالی است که مقادیر سختی کامپوزیت فوق با افزایش نانولوله های کربنی به دلیل قرارگیری نانولوله های کربنی در فضای خالی بین ذرات پودر و پر شدن میکرو حفرات به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافته است. مقدار سختی از HV ۳/۹۳ مربوط به آلومینیم درشت دانه به HV ۱۸/۲۱۹ رسید. مقادیر بیشتر نانولوله های کربنی موجب کاهش سختی و دانسیته نسبی کامپوزیت تولیدی گردید. رفتار سایشی کامپوزیت های آلومینیومی حاوی نانولوله های کربنی به روش پین روی دیسک موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اضافه کردن نانولوله های کربنی تا میزان ۱ درصد وزنی به کامپوزیت موجب کاهش ضریب اصطکاک و کاهش وزن گردیده است. مقدار ضریب اصطکاک آلومینیم درشت دانه در محدوده (۹۱/۰-۳۳/۰) و برای نمونه حاوی ۱ درصد وزنی، ضریب اصطکاک حالت پایدار در محدوده (۴۵/۰-۴۲/۰) تغییر کرد. همچنین کاهش وزن نیز از ۱/۴۴ به ۴/۷ میلی گرم رسید. این در حالی است که افزایش مقادیر بیش از آن به دلیل ایجاد پدیده توده ای شدن موجب افزایش ضریب اصطکاک و کاهش وزن کامپوزیت آلومینیمی می گردد. نتایج آزمون های سایش برای آلومینیوم درشت دانه، نانوساختار و کامپوزیت آلومینیم حاوی ۱ درصد وزنی نانولوله کربنی نشان داد که مکانیزم سایش به ترتیب چسبان، ورقه ورقه شدن و خراشان است.

Keywords:

آلیاژ آلومینیم ۶۰۶۱ , کامپوزیت , نانولوله های کربنی , پرس داغ , سایش