هدف اصلی در این پروژه بررسی تغییر درصد تیتانیم و كربن بر روی ریز ساختار و خواص سایشی مكانیكی كامپوزیت فروتیك( Fe/TiC ) است.
نتایج حاصله نشان داده است كه با كنترل تركیب شیمیایی، نوع عملیات حرارتی، اصلبح روش ساخت و سرعت انجمادی قطعه می توان ریز ساختار زمینه، نحوه توزیع ذرات سرامیكی (TiC) و میانگین اندازه ذرات ( TiC) و تعداد آنها در واحد سطح و شكل آنها و كسر حجمی آن و در نهایت چگالی كامپوزیت كه منجر به خواص سایشی و مكانیكی متفاوت می گردد را كنترل نمود.
افزایش مقدار كربن و تیتانیم باعث افزایش مقدار كاربید تیتانیم، سختی، مقاومت به سایش و اندازه ذرات كاربیدی می شود در حالی كه چگالی كامپوزیت كاهش می یابد
فهرست مطالب:
فصل اول : مقدمه
مقدمه
فصل دوم : مروری بر منابع
1-2- عوامل مؤثر بر خواص كامپوزیتها
2-2- تقسیم بندی كامپوزیتها
3-2- تریبولوژی و تریبوسیستم
1-3-2- تعریف سایش و عوامل اثر گذار روی آن
2-3-2- انواع مكانیزم های سایش
1-2-3-2- سایش چسبان
2-2-3-2- سایش خراشان
3-2-3-2- سایش خستگی
4-2-3-2- سایش ورقه ای
5 -2-3-2- سایش اكسایش
3-3-2- پارامتر سایش
4-3-2- رابطه بین مقاومت به سایش و سختی
5 -3-2- منحنی سایش
4-2- كامپوزیت فروتیك
1-4-2- انواع كامپوزیت های فروتیك
1-1-4-2- كامپوزیت هایی كه با كوئینچ سخت می شوند
2-1-4-2- كامپوزیت هایی كه با پیر سختی سخت می شوند
2-4-2- روشهای ساخت فروتیك
1-2-4-2- ساخت کامپوزیت به صورت غیر همزمان
الف) پراكنده كردن ذرات فاز دوم
ب) روش پاششی
ج) تزریق مذاب فلزی
2-2-4-2- ساخت فروتیک به صورت همزمان ( insitu)
الف) سنتز خود احتراقی (SHS)
ب) XD
ج) دمش گاز واكنش دهنده
د) اكسایش مستقیم فلز( DIMOX)
ه) primex
و) واكنش حین تزریق
ز) واكنش شیمیایی در داخل مذاب
ح) روش آلیاژسازی مكانیكی
ط) متالورژی پودر
ی) احیای كربوترمال
ک) احیای ترمیت
ل) روش سطحی
3-4-2- خواص كامپوزیت های فروتیك
1-3-4-2- سختی
2-3-4-2- استحكام
3-3-4-2- مدول الاستیكی
4-3-4-2- مقاومت به سایش
پارامترهای موثر روی سایش
الف) كسر حجمی كاربید تیتانیم
ب) اندازه ذرات و شكل آنها
ج) نوع زمینه
د) كاربید های ریخته گری
ه) عملیات حرارتی و سرعت سرد كردن زمینه
و) نیرو در دستگاه pin on Disk
ز) عیوب در قطعات
ح) اثر ذوب مجدد
5-3-4-2- ماشین كاری
6-3-4-2- عملیات حرارتی
7-3-4-2- جذب ارتعاش
8-3-4-2- دانسیته
9-3-4-2- فرسایش
فصل سوم : مطالعه موردی
1 -3- روش تحقیق
1-1-3 - مواد اولیه
2-1-3- عملیات ذوب و ریختهگری
3-1-3- آماده سازی نمونهها
4-1-3- آنالیز نمونهها
5-1-3- متالوگرافی
6-1-3- آزمایش سختی
7-1-3- تست سایش
2-3-بیان نتایج
1-2-3- ریزساختار نمونههای حاوی مقادیر مختلف كربن با تیتانیم ثابت
2-2-3- ریزساختار نمونههای حاوی مقادیر مختلف تیتانیم با كربن ثابت
3-2-3- تاثیر درصد كربن بر خواص نمونهها
4-2-3- تاثیر درصد تیتانیم بر خواص نمونهها
5-2-3- نتایج پراش اشعه ایكس
6-2-3- تأثیر درصد كربن بر خواص سایشی نمونهها
7-2-3- تأثیر درصد تیتانیم بر خواص سایشی نمونهها
3-3- بحث نتایج
1-3-3- بررسی تشكیل فاز كاربید تیتانیم
2-3-3- مطالعه مسیر انجماد در كامپوزیت Fe-TiC
3-3-3- تأثیر درصد كربن بر ریزساختار كامپوزیت فروتیك
4-3-3- تأثیر درصد تیتانیم بر ریزساختار نمونهها
5-3-3- تأثیر درصد كربن بر چگالی كامپوزیت Fe-TiC
6-3-3- تأثیر مقدار كربن بر سختی كامپوزیت Fe-TiC
7-3-3- تأثیر مقدار كربن بر خواص سایشی كامپوزیت Fe-TiC
8 -3-3- تأثیر مقدار تیتانیم بر چگالی نمونهها
9-3-3- تأثیر مقدار تیتانیم بر سختی كامپوزیت Fe-TiC
10-3- 3-تاثیر مقدار تیتانیم بر خواص سایشی كامپوزیت
11-3-3- بررسی سطوح سایش
فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادها
1-4 نتیجه گیری
2-4پیشنهادها
منابع و مراجع
فهرست اشكال
فصل اول :مقدمه
شکل (1-1) برخی کاربردهای فروتیک
فصل دوم : مروری بر منابع
شكل (1-2) دسته بندی کامپوزیتها
شكل (2-2) خراش در وضعیتهای مختلف
شكل (3-2) رابطه بین سختی و مقاومت به خراش
شكل (4-2) خواص کامپوزیت فروتیک
شكل (5-2) دسته بندی روشهای ساخت کامپوزیت فروتیک
شكل (6-2) نحوه توزیع ذرات TiC در روش SHS
شكل (7-2) افزایش دما در SHS
شكل (8-2) تغییرات دمایی احتراق بر حسب زمان در SHS
شكل (9-2) اثر دمای پیش گرم روی سرعت و گرمای واکنش در SHS
شكل (10-2) تغییرات دما بر حسب زمان به ازای مقادیر مختلف Al
شكل (11-2) اثر درصد Fe روی دمای احتراق در روش SHS
شکل (12-2) شماتیک تولید فروتیک به روش دمش
شکل( 13-2) پروفیل نفوذی Ti و C در روش Insitu
شکل (14-2) اثر درصد Ti روی اندازه TiC
شکل(15-2) شماتیک روش In mold و رسم تغییرات دمایی آن
شکل (16-2) آسیاب ماهواره ای
شکل (17-2) تاثیر عملیات حرارتی رو ی دما و سرعت واکنش SHS
شکل(18-2) شماتیکی از فرآیند و مراحل میانی و تکمیلی آن
شکل(19-2) مقایسه کاهش سختی بر اثر دما در سه ماده مختلف
شکل(20-2) تصویر میکروسکوپ نوری مقطع اچ نشده دو نمونه
شکل (21-2) تصویر میکروسکوپ نوری دو نمونه دیگر
شکل(22-2) تغییرات اندازه متوسط و تعداد ذرات TiC بر اثر سرعت سرد کردن
فصل سوم : مطالعه موردی
شكل (1-3) مراحل عملی تهیه نمونهها و انجام آزمایشها
شكل (2-3) تصویر شماتیك نمونههای ریختهگری شده
شكل (3-3) تصویر شما