تأثير ظروف التجمد على البنية المجهرية ومقاومة البلى لسبائك الالمنيوم-نيكل

الباحث

احمد موسى مرحب

المشرف

عقيل ظاهر صبحي

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة المعادن

الشهادة

ماجستير

السنة

2015

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Al-Ni alloys;Solidification conditions;Titanium addition;Wear resistance

يهدف البحث الى دراسة تأثير اضافة نسب مختلفة من التيتانيوم وتأثير ظروف التجمد على البنية المجهرية والصلادة ومقاومة البلى لسبيكة المنيوم-4%نيكل . سبائك الالومنيوم –نيكل تحت اليوتكتك بوجود وعدم وجود التيتانيوم تم الصب تحت ظروف تجمد مختلفة الاولى تتضمن الصب في قالب نحاسي و الثانية الصب في قالب نحاسي مبرد بالماء البارد. تم استخدام المجهر الضوئي لدراسة البنية المجهرية لسبائك الالومنيوم- 4% نيكل المحضرة. بينت النتائج ظهور طورين في سبائك االالمنيوم- 4% نيكل الثنائية المتمثلة بطور الفا- الالمنيوم والايوتكتيك. ادت اضافة نسبة 0.2% من التيتانيوم لسبائك الالمنيوم- 4% نيكل وعند الصب في قالب نحاسي (عند درجة حرارة الغرفة) الى تنعيم كلا الطورين (الفا- المنيوم) والايوتكتيك وظهور طور Al3Ti. بينما ادت اضافة نسبة 0.4% تيتانيوم الى تنعيم طور(الفا- المنيوم) وزيادة طور Al3Ni في الايوتكتيك. اما اضافة 0.6و0.8%من التيتانيوم لسبيكة الالمنيوم-4%نيكل فقد ادت الى نفس التنعيم لطور(الفا-المنيوم) ولكن بمقدار اكبر من الزيادة لطور Al3Ni في الايوتكتيك وظهور طور Ti3Al. اما دراسة سبائك الالمنيوم-4%نيكل المصبوبة في قالب نحاسي مبرد بالماء البارد وعند نفس نسب الاضافة من التيتانيوم فقد بينت عدم وجود تأثير للتيتانيوم على طور (الفا- المنيوم)بينما هناك تأثير واضح للتبريد السريع على عملية التنعيم .حيث ادى التبريد السريع الى تنعيم طور (الفا- المنيوم) .اذ استمرالزيادة لطور Al3Ni في الايوتكتيك مع زيادة نسبة التيتانيوم في السبيكة الالومنيوم-4%نيكل وحتى عند الصب في قالب نحاسي عند درجة حرارة الغرفة . بينت نتائج فحص الصلادة لسبائك الالمنيوم-4%نيكل زيادة قيم الصلادة عند زيادة نسبة التيتانيوم . لقد تم استخدام تقنية المسمار على القرص (pin on disc) لدراسة سلوك البلى لسبائك الالمنيوم-4%نيكل.اذ بينت النتائج ان معدل البلى يقل مع زيادة نسبة التيتانيوم عند ثبوت الحمل المسلط بينما يزداد معدل البلى بزيادة الحمل المسلط باختلاف معدل التبريد المستخدم. علاوة على ذلك فأن معدل البلى يقل مع زيادة معدل التبريد . اوضحت دراسة البلى للمنطقة تحت السطحية المتضررة ان طور Al3Ni يتكور في المناطق القريبة من السطح المتضرر, وعند جميع الاحمال المستخدمة في عملية الانزلاق الجاف لسبائك الالمنيوم-4% نيكل. حيث تم دراسة الاسطح المتضررة من البلى باستخدام المجهر الالكتروني الماسح(SEM) .

The aim of research is to study the effect of Ti addition with different percentage (0.2,0.4, 0.6, and 0.8)wt% and solidification conditions on the microstructure hardness and wear resistance of Al-Ni alloy. Effect of addition Ti and solidification conditions on the properties (hardness, wear resistance) and microstructure of Al-4%Ni alloys was investigate in this research. Aluminum-Nickel hypoeutectic alloys before and after Ti additions have been casted under two solidification conditions in copper mould and water cooled copper mould. Optical microscope was used to study the solidification microstructure of prepared Al-4%Ni alloys. The results show that two phases are present in binary Al-4%Ni alloy. These phases are α-Al and eutectic (α-Al-Al3Ni). The addition of 0.2%Ti to Al-4%Ni alloy solidified in copper mould lead to refine both α-Al phase and eutectic phases and formation Al3Ti phase. While the addition of 0.4%Ti leads to refining α-Al phase but increase amount of Al3Ni in the eutectic. The addition of 0.6 and 0.8% Ti to Al-4%Ni alloy leads to the same refining of α-Al phase but to greater amount of Al3Ni in eutectic and formation Ti3Al phase. On the other hand, Al-4%Ni alloys solidified in water cooled copper mould at the same Ti percentages showed no effect of Ti on refining of α-Al phase but the significant effect on refining. This rapid cooling leads to refining α-Al phase. The amount of Al3Ni phase increase in eutectic with increasing Ti percentage in Al-4%Ni alloy as that with Ti containing alloys solidified in copper mould. The hardness test results of Al-4%Ni alloys show that the hardness values increases with increasing Ti percentage. Pin on disc wear test was used to study wear behavior Al-4%Ni of prepared Al-Ni alloys. The results show that wear rate diminishes with increasing Ti amount at constant load, while wear rate rises with increasing applied load regardless the solidification condition used. Furthermore, wear rate diminishes with increasing the severity of cooling. The results of wear test indicate that Al3Ni phase is spheriodization in the region near the worn surface which occurred almost at all loads during dry sliding of Al-4%Ni alloys. The study of worn surface of Al-4%Ni alloys occurred by using scanning electron microscopy.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب