بررسي تاثير آهن و منگنز بر خواص مكانيكي و سايشي آلياژ F332)Al-Si)

Effect of iron and manganese on the mechanical and the tribological properties of F332 Al-Si alloys

در اين تحقيق تاثير آهن و منگنز بر رفتار سايشي آلياژ 332F مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور مقادير مختلف آهن شامل 7/0، 2/1 و 8/1 درصد به تركيب آلياژ پايه افزوده گرديد و بهسازي آلياژها از طريق افزودن مقادير مناسب منگنز به تركيب آلياژها صورت پذيرفت. آزمايشهاي سايش در دماي محيط، تحت چهار بار اعمالي 20، 30، 40 و N80 در سرعت m/s5/0 و مسافت لغزش m1000 متر به روش پين روي ديسك انجام شدند. نتايج حاصله نشان مي دهد كه تاثير تركيبات غني از آهن بر خواص تريبولوژيكي به ابعاد، مورفولوژي و نحوه توزيع اين ذرات در زمينه آلياژ وابسته است. در شرايط بهسازي نشده بهترين خواص تريبولوژيكي و مكانيكي در آلياژ حاوي 7/0 درصد آهن مشاهده مي شود و افزودن مقادير بيشتر آهن موجب شكل گيري تركيبات درشت صفحه اي شكل در زمينه و افت قابل ملاحظه مقاومت سايشي مي شود. اين در حالي است كه پس از بهسازي آلياژ توسط منگنز خواص تريبولوژيكي آلياژ به ميزان قابل توجهي بهبود يافته و بهترين خواص سايشي در آلياژ حاوي 8/1 درصد آهن مشاهده مي شود.

In the present study, the effects of iron and manganese on the tribological behavior of F332 alloy were investigated. Alloys with addition of 0.7, 1.2 and 1.8wt% iron to the base alloy were prepared. The modification of the alloys was performed by proper additions of manganese. The pin-on-disk wear tests were carried out at room temperature under normal loads of 20, 30, 40, and 80 N, and sliding speed of 0.5 m/s for sliding distance of 1000m. The results showed that the size and morphology of the iron-rich compounds greatly influenced the tribological behavior of the alloy. In the case of un-modified alloys, the alloy containing 0.7wt% Fe, showed the best tribological and mechanical properties. Addition of higher amounts of Fe led to the formation of coarse, plate-like intermetallic compounds and, therefore, a considerable decrease in the wear resistance. The modification by manganese improved the tribological properties of the alloys and the highest wear resistance was obtained with the alloy containing 1.8 wt% Fe.