نیما باقرسایی - کارشناس متالوژی جهاد کشاورزی
مهران تدین سعیدی - عضو هیئت علمی گروه مهندسی مواد و متالوژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج
ناصر ورهرام - دانشیار دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف

گروهی از آلیاژ های AL-Si که ضریب انبساط حرارتی نسبتا پایینی داشته و دارای خواص مکانیکی مناسب در دماهای بالا و مقاومت به سایش مطلوبی هستند تحت عنوان آلیاژ های پیستون خودرو معرفی میگردند. به دلیل شرایط ویژه کارکرد پیستون آلیاژ فوق علاوه بر خواص مکانیکی مورد نظر دارای ضریب انبساط حرارتی پایین میباشند تا در حین کارکرد آن انبساط قطعه مشکلی در عملکرد موتور ایجاد ننماید . در این تحقیق سعی بر این است که به منظور کاهش هزینه های تولید پیستون با حفظ خواص مکانیکی و فیزیکی مورد نظر اثر عناصر آلیاژی مس، نیکل ، منیزیم در ساخت پیستون مورد بررسی قرار گیرد و بهترین ترکیب عناصر آلیاژی آلیاژهای LM13 جهت تولید پیستون معرفی گردد. در این راستا نمونه هایی با درصد های متفاوت مس، نیکل و منیزیم ریخته گری شده و برای رسیدن به خواص مکانیکی مطلوب از عملیات حرارتی و اصلاح ساختار استفاده شد. برای بررسی خواص مکانیکی، آزمایش کشش به عنوان معیار انتخاب شده و علاوه بر آن با مطالعه ساختار میکروسکوپی تغییرات آلیاژ نیز مورد بررسی قرار گرفت. جهت کنترل تغییرات ایجاد شده روی ضریب انبساط حرارتی از آزمون دیلاتومتری استفاده شد و خواص نمونه های متفاوت از نظر ضریب انبساط حرارتی توسط دستگاه دیلاتومتری مشخص گردید ، به گونه ای که بتوان در نهایت اثر عناصر فوق را تجزیه و تحلیل نمود. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که با افزایش درصد مس و منیزیم خواص مکانیکی بهبود یافته ولی با افزایش درصد نیکل خواص مکانیکی کاهش می یابد. نتایج بدست آمده در ارتباط با تست دیلاتومتری نمونه ها حاکی از ا« است که تغییر عناصر مس ، نیکل و منیزیم و جایگزینی آن ها در محدوده مجاز تاثیر محسوسی بر ضریب انبساط حرارتی نمونه ها در دماهای بالا ندارندد . بهترین ترکیب آلیاژ که از نظر اقتصادی به صرفه و بر آورده کننده خواص مکانیکی و انبساط حرارتی مورد نیاز باشد ، ترکیبی با درصد مس و منیزیم بیشتر و درصد نیکل کمتر میباشد.

آلیاژ های پیستون- ضریب انبساط حرارتی