عنوان :
ارزيابي رفتار سايشي نانوكامپوزيت زمينه آلومينيوم ساخته شده به روش ذوب گزينشي با ليزر
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 79ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
ذوب گزينشي با ليزر , ساخت افزودني , آلومينيوم , نانوكامپوزيت , رفتار سايشي
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/12/22
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/02/27
چكيده فارسي :
آلومينيوم يكي از پركاربردترين فلزات در جهان است، اما شكل خالص اين ماده به دليل خواص مكانيكي و تريبولوژيكي ضعيف، محدوديت هايي در كاربرد دارد. به همين دليل، از روش هايي مانند كامپوزيت سازي براي بهبود خواص تريبولوژيكي آلومينيوم استفاده
مي شود. در پژوهش حاضر، آلومينيوم خالص و نانوكامپوزيت آلومينيوم/سيليكا به روش ذوب گزينشي با ليزر فراوري شدند و رفتار سايشي آن ها در شرايط خشك و با حضور روانكار مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج آزمون هاي سايش نشان داد كه افزودن يك درصد
وزني نانوسيليكا به آلومينيوم، نرخ سايش را بين 21 تا 28 درصد كاهش داده و مكانيزم سايش را از چسبان به خراشان تغيير مي دهد. همچنين مشاهده شد كه با افزايش نيرو و سرعت لغزش در آزمون سايش، ضريب اصطكاك ثابت مي ماند كه اين امر به دليل تشكيل لايه اكسيدي در حين آزمون سايش است. حضور روانكار نرخ سايش كامپوزيت را نسبت به آلومينيوم خالص بين 25 تا 41 درصد كاهش داد و باعث كاهش اثرات سايش چسبان و خراشان در هر دو ماده شد. علاوه بر اين، به دليل شكل گيري رژيم روانكاري مرزي در آزمون سايش، تغييرات ضريب اصطكاك با افزايش نيرو و سرعت ناچيز بود. در نهايت، بررسي تأثير فرايند ساخت آلومينيوم خالص نشان داد كه در روش ذوب گزينشي با ليزر، به دليل ايجاد ريزساختار يكنواخت تر و ريزتر در طي فرآيند، نرخ سايش نسبت به روش ريخته گري كاهش مي يابد.
چكيده انگليسي :
Aluminum is one of the most widely used metals globally; however, its pure form has limitations in applications due to its poor mechanical and tribological properties. To address these limitations, methods such as composite fabrication are employed to enhance the tribological performance of aluminum. In this study, pure aluminum and an aluminum/silica nanocomposite were processed using the selective laser melting (SLM) technique, and their wear behavior was evaluated under dry and lubricated conditions. The wear test results revealed that adding 1 wt.% nano-silica to aluminum reduced the wear rate by 21% to 28% and shifted the wear mechanism from adhesive to abrasive. Furthermore, it was observed that the friction coefficient remained constant with increasing load and sliding speed during the wear test, attributed to the formation of an oxide layer during the process. The presence of a lubricant further decreased the wear rate of the composite compared to pure aluminum by 25% to 41%, mitigating both adhesive and abrasive wear effects in both materials. Additionally, the formation of a boundary lubrication regime during the wear test resulted in negligible changes in the friction coefficient with increasing load and sliding speed. Finally, the effect of the manufacturing process on pure aluminum was examined, demonstrating that the SLM technique produced a finer and more uniform microstructure, resulting in a lower wear rate compared to the casting method.
استاد راهنما :
علي مالكي , محسن بدرسماي
استاد مشاور :
صالح اكبرزاده , احسان فروزمهر
استاد داور :
امين اله محمدي , محسن اصفهانيان