تأثير مقدار نيروي تماس حين سايش بر روند تخريب نانوكامپوزيت مس - گرافن تهيه شده به روش نورد تجمعي

كارشناسي ارشد

هدف از اين پژوهش بررسي تاثير نيروي تماسي حين سايش بر رفتار سايشي و مكانيزم‌هاي حاكم بر روند تخريب نانوكامپوزيت مس - گرافن است. در اين پژوهش نانوكامپوزيت مس - گرافن با استفاده از روش اتصال نورد تجمعي (ARB) ساخته شد. براي بررسي تأثير نيروي تماسي بر روند تخريب اين نانوكامپوزيت از آزمايش سايش پين روي ديسك استفاده شد. به‌منظور بررسي مورفولوژي سطح سايش نمونه‌ها از ميكروسكوپ الكترون روبشي نشر ميداني (FE-SEM) استفاده شد. همچنين براي محاسبه مقدار نرخ سايش نمونه‌ها پس از آماده‌سازي سطح يك‌بار قبل از انجام آزمايش سايش و يك‌بار بعد از انجام آزمايش توسط ترازو با دقت 01/0 ميلي‌گرم توزين شدند. با استفاده از مقدار كاهش وزن و چگالي مس مقدار نرخ سايش محاسبه شد. با استفاده از دستگاه پين روي ديسك مقادير ضريب اصطكاك طي مسافت طي شده حين آزمايش سايش استخراج شد. افزايش نيرو باعث كاهش ضريب اصطكاك در نمونه مس خالص و افزايش ضريب اصطكاك در نمونه‌هاي كامپوزيتي شد. دليل كاهش ضريب اصطكاك در مس خالص كاهش زبري سطح و اتصال ذرات فرسايي فشرده شده و صاف روي سطح سايش با افزايش نيروي تماسي است و افزايش كم ضريب اصطكاك در كامپوزيت‌ها مي‌تواند به دليل شكل‌گيري ذرات فرسايي بيشتري كه توانايي بهم پيوستن و فشرده شدن را ندارند و منجر به خراشيدگي شده‌اند باشد. در همه نيروهاي تماسي بهترين خواص سايشي را نمونه Cu-1%CuG-2ARB به دليل افزايش سختي و استحكام و تعداد كم فصل مشترك‌ها بر خواص سايشي و همچنين تغيير مكانيزم‌هاي حاكم بر فرايند سايش داشت. در همه نيروهاي تماسي كمترين مقاومت به سايش براي نمونه Cu-1%CuG-6ARB بود كه به دليل افزايش تعداد فصل مشترك‌ها و حفره‌هاي موجود بين لايه‌ها در سيكل‌هاي بالاتر نورد تجمعي است كه اثر افزايش سختي را كاملا از بين برده و به تشديد مكانيزم سايش تورقي كمك كرده است. مكانيزم حاكم بر روند تخريب همه كامپوزيت‌ها ورقه‌اي شدن بود و براي مس خالص در نيروهاي كم مكانيزم سايش خراشنده و چسبنده و در نيروهاي بالا مكانيزم سايش تورقي مكانيزم اصلي سايش بود. واژه‌هاي كليدي: نانوكامپوزيت مس – گرافن، آزمايش پين روي ديسك، اتصال نورد تجمعي، مكانيزم سايش تورقي، ضريب اصطكاك، نرخ سايش.

206772

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد - شكل دادن فلزات

دكتر عليرضا ايواني - دكتر حميدرضا جعفريان