چكيده :

هدف اصلي در اين پروژه بررسي تغيير درصد تيتانيم و كربن بر روي ريز ساختار و خواص سايشي مكانيكي كامپوزيت فروتيك( Fe/TiC ) است.

نتايج حاصله نشان داده است كه با كنترل تركيب شيميايي، نوع عمليات حرارتي، اصلبح روش ساخت و سرعت انجمادي قطعه مي توان ريز ساختار زمينه، نحوه توزيع ذرات سراميكي (TiC) و ميانگين اندازه ذرات ( TiC) و تعداد آنها در واحد سطح و شكل آنها و كسر حجمي آن و در نهايت چگالي كامپوزيت كه منجر به خواص سايشي و مكانيكي متفاوت مي گردد را كنترل نمود.

افزايش مقدار كربن و تيتانيم باعث افزايش مقدار كاربيد تيتانيم، سختي، مقاومت به سايش و اندازه ذرات كاربيدي مي شود در حالي كه چگالي كامپوزيت كاهش مي يابد.

فهرست مطالب

«عنوان»                                             « صفحه»                 

 فصل اول :  مقدمه

مقدمه                                                                      1

فصل دوم : مروري بر منابع

1-2- عوامل مؤثر بر خواص كامپوزيتها                                                                    6

2-2- تقسيم بندي كامپوزيتها                                                                                    7       

3-2- تريبولوژي و تريبوسيستم                                                                                 9                                                                                                                                                                              

1-3-2- تعريف سايش و عوامل اثر گذار روي آن                                    10                                  

   2-3-2- انواع مكانيزم هاي سايش               10

         1-2-3-2- سايش چسبان                                                                                           10

         2-2-3-2- سايش خراشان                                                                                         11

         3-2-3-2- سايش خستگي                                                                                          12                                                                                      

4-2-3-2- سايش ورقه اي                                                                                         12  

     5 -2-3-2- سايش اكسايش                                                                             12

    3-3-2- پارامتر سايش                                                                                               13

4-3-2- رابطه بين مقاومت به سايش و سختي                                                             13

                5 -3-2- منحني سايش                                          14                                                    

4-2- كامپوزيت فروتيك                                        14

              1-4-2- انواع كامپوزيت هاي فروتيك                                                                        15

       1-1-4-2- كامپوزيت هايي كه با كوئينچ سخت مي شوند                                                  15

        2-1-4-2- كامپوزيت هايي كه با پير سختي سخت مي شوند                                                16

     2-4-2- روشهاي ساخت فروتيك                                       17                                             

 1-2-4-2- ساخت کامپوزيت به صورت غير همزمان                                                            18

                   الف) پراكنده كردن ذرات فاز دوم                                                                  18

                   ب) روش پاششي                                                                                            19

                   ج) تزريق مذاب فلزي                                                                                     19

2-2-4-2- ساخت فروتيک به صورت همزمان (  insitu)                                                       20

                    الف) سنتز خود احتراقي (SHS)                                                                            20

                     ب)       XD                                                                                                26

                     ج) دمش گاز واكنش دهنده                                                                         26

                     د) اكسايش مستقيم فلز( DIMOX)                                                                 27

                     ه) primex                                                                                                  28

                    و) واكنش حين تزريق                                                                                   28

                    ز) واكنش شيميايي در داخل مذاب                                                                28

                   ح) روش آلياژسازي مكانيكي                                                                           31 

                   ط) متالورژي پودر                                                                                         34

                   ي) احياي كربوترمال                                                                                     35

                  ک) احياي ترميت                                                                                            35

                   ل) روش سطحي                                                                                             35

     3-4-2- خواص كامپوزيت هاي فروتيك                                                                           36

 1-3-4-2- سختي                                                                                                            36

 2-3-4-2- استحكام                                                                                                         37

 3-3-4-2- مدول الاستيكي                                                                                              37

4-3-4-2- مقاومت به سايش                                                                                              37

          پارامترهاي موثر روي سايش                                           38

                 الف) كسر حجمي كاربيد تيتانيم                                                                             38

                ب) اندازه ذرات و شكل آنها                                                                              38

                ج) نوع زمينه                                                                                                   39

                د) كاربيد هاي ريخته گري                                                                                40

                    ه) عمليات حرارتي و سرعت سرد كردن زمينه                                                      40

                     و) نيرو در دستگاه pin on Disk                                                                    40

                     ز) عيوب در قطعات                                                                                       41

                      ح) اثر ذوب مجدد                                                                                                41

                5-3-4-2- ماشين كاري                                                                                              41

         6-3-4-2- عمليات حرارتي                                                                                        41

          7-3-4-2- جذب ارتعاش                                                                                           41

          8-3-4-2- دانسيته                                                                                                      42

          9-3-4-2- فرسايش                                                                                                    42

فصل سوم : مطالعه موردي

     1 -3- روش تحقيق                                          43       

  1-1-3 - مواد اوليه                                                                             44 

 2-1-3- عمليات ذوب و ريخته‌گري                                      45

3-1-3- آماده سازي نمونه‌ها                                                                                                      45

4-1-3- آناليز نمونه‌ها                                                                                                                46

5-1-3- متالوگرافي                                                       47

6-1-3- آزمايش سختي                                                                                                              47

7-1-3- تست سايش                                                                            48

   2-3-بيان نتايج

1-2-3- ريزساختار نمونه‌هاي حاوي مقادير مختلف كربن با تيتانيم ثابت        49

2-2-3- ريزساختار نمونه‌هاي حاوي مقادير مختلف تيتانيم با كربن ثابت      52

3-2-3- تاثير درصد كربن بر خواص نمونه‌ها                       55

4-2-3- تاثير درصد تيتانيم بر خواص نمونه‌ها                         55

 5-2-3- نتايج پراش اشعه ايكس                                            56

6-2-3- تأثير درصد كربن بر خواص سايشي نمونه‌ها                  59

7-2-3- تأثير درصد تيتانيم بر خواص سايشي نمونه‌ها                        60

          3-3- بحث نتايج

       1-3-3- بررسي تشكيل فاز كاربيد تيتانيم                         61

       2-3-3- مطالعه مسير انجماد در كامپوزيت Fe-TiC                   65

       3-3-3-  تأثير درصد كربن بر ريزساختار كامپوزيت فروتيك            66

       4-3-3-  تأثير درصد تيتانيم بر ريزساختار نمونه‌ها               73

  5-3-3- تأثير درصد كربن بر چگالي كامپوزيت Fe-TiC       78

        6-3-3- تأثير مقدار كربن بر سختي كامپوزيت Fe-TiC         78

        7-3-3- تأثير مقدار كربن بر خواص سايشي كامپوزيت Fe-TiC          79

        8 -3-3- تأثير مقدار تيتانيم بر چگالي نمونه‌ها                         80

        9-3-3- تأثير مقدار تيتانيم بر سختي كامپوزيت Fe-TiC            81

       10-3- 3-تاثير مقدار تيتانيم بر خواص سايشي كامپوزيت          82

       11-3-3- بررسي سطوح سايش                                              86

   فصل چهارم : نتيجه گيري و پيشنهادها

1-4 نتيجه گيري                                                                           92

       2-4پيشنهادها                                                                                                                            94                       

 منابع و مراجع                                         95