بررسي رفتار خستگي پربسامد همبسته منيزيم با هدف كاربرد آن در بستار

An investigation of high cycle fatigue behavior of magnesium alloy for cylinder head application

در اين مقاله به بررسي رفتار خستگي پربسامد دوراني خمشي همبسته منيزيم AZ91، براي امكان‌سنجي براي جايگزيني با همبسته آلومينيوم (A356) در بستار يك موتور ديزل پرداخته شده است. بدين منظور، همبسته AZ91 ريخته‌گري شد و بررسي‌هاي ريزساختاري و آزمون‌هاي مكانيكي شامل كشش، سختي و خستگي پربسامد بر روي نمونه‌هاي توليد شده صورت پذيرفت و نتايج با همبسته A356 مقايسه گرديد. آزمون خستگي با نسبت تنش 1- و بسامد 50 هرتز در دماي محيط انجام شد. بررسي ريزساختاري حاكي از حضور حالتهاي آلفا و بتا (Mg17Al12) در ريزساختار ماده بود. نتايج آزمون‌ خستگي نشان داد كه هر چند مقادير استحكام خستگي نسبت همبسته آلومينيوم كمتر هستند اما خواص مكانيكي همچنان در بازه مورد نياز براي كاربرد در بستار قرار دارند.

This paper investigates the high cycle fatigue behavior of AZ91 magnesium alloy and the feasibility study of replacing this alloy with A356 aluminum alloy for a diesel engine cylinder head is discussed. For this purpose, the AZ91 alloy was casted in a permanent mold and the microscopic examination with optical and scanning electron microscope (SEM) and mechanical tests include tensile, hardness and high cycle fatigue tests performed on samples which are prepared based on standards. The results are compared to the A356 aluminum alloy. High cycle fatigue tests were carried out at a stress ratio (R) of -1 and a frequency of 50 Hz at room temperature in the air. The microscopic investigation demonstrated that the microstructure composed of alpha and beta (Mg17Al12) phases. Fatigue test results showed that the fatigue strength of the AZ91 alloy is lower that the A356 alloy, but still in the range of the required values for the application in cylinder heads.