بررسی خواص تریبولوژیکی و خوردگی نانو کامپوزیتCuNi-Al2O3 زینترشده به کمک مایکروویو

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس تهران

3 استادیار دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در این تحقیق تاثیر افزودن نانوذرات آلومینا بر ریزساختار، خواص تریبولوژیکی و خوردگی نانوکامپوزیت مس نیکل-آلومینا بررسی شد. به منظور آلیاژسازی مکانیکی و تعیین اثر افزودن نانوذرات آلومینا، مخلوط پودر مس و نیکل به همراه 0، 5 و 10 درصد حجمی آلومینا در اتمسفر آرگون و به مدت 30 ساعت تحت فرآیند آسیاب کاری مکانیکی قرار گرفت. برای بررسی تشکیل فازها، مخلوط پودر آسیاب شده تحت آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) قرار گرفت. نتایج نشان داد پس از 30 ساعت آلیاژسازی مکانیکی، محلول جامد مس نیکل تشکیل شده است. پودر آلیاژسازی شده با استفاده از دستگاه پرس هیدرولیک سرد با فشار 350 مگاپاسکال فشرده گردید و فرآیند زینتر قرص ها در کوره مایکروویو با توان 600 وات و در مدت زمان 90 دقیقه انجام شد. مورفولوژی سطح مقطع نمونه های زینتر شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. ریزساختار نمونه های زینتر شده متراکم و بدون ترک و منفذ بود. خواص تریبولوژیکی توسط آزمون سایش pin on disk بررسی شد که در نتیجه‌ی آن با افزایش مقدار نانوذرات آلومینا در نانوکامپوزیت، ضریب اصطکاک و نرخ کاهش جرم کاهش یافت. نتایج نشان داد افزودن نانوذرات آلومینا به زمینه ی محلول جامد مس نیکل باعث بهبود خواص سایشی می شود. رفتار خوردگی نمونه ها توسط منحنی پلاریزاسیون برگشتی در محلول 1 مولار NaOH بررسی شد. نتایج نشان داد افزودن نانوذرات آلومینا تاثیر محسوسی بر روی خواص خوردگی آلیاژ محلول جامد ندارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of Corrosion and Tribological Properties of Microwave-Sintered NiCu-Al2O3 Nanocomposites

نویسندگان [English]

  • mohammad baghani 2
  • reza Poursalehi 3
2 MSc Student of Corrosion Science of Tarbiat Modares University of tehran
چکیده [English]

The work evaluates the effect of Al2O3 nanopowder addition on microstructure, tribological and corrosion properties of CuNi-Al2O3 nanocomposites. The elemental powders of Cu and Ni contains 0, 10 and 20 vol. % of Al2O3 nanopowder were mixed in a high-energy ball mill in Ar atmosphere for 30 h. Phase transformation of the alloyed powders obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD). The results show that CuNi solid solution alloy was formed during mechanical alloying (MA) process through milling-induced interdiffusion of the elements. Mechanically alloyed powders compacted under cold pressure at 350 MPa. The green compacts were sintered in microwave furnaces (2.45 GHz) for 90 min at 600 W radiation powers. The microstructural analysis of the cross section of the sintered samples was made using scanning electron microscopy (SEM). The sintered sample show fully dense microstructure without any radial cracks. Tribological properties of sintered nanocomposites were evaluated by ball-on-disk wear test. Increasing the Al2O3 content in the nanocomposite decreased the wear rate and coefficient of friction. These results showed that the addition of Al2O3 nanopowder in the NiCu matrix caused improves its wear behavior. The corrosion performances of nanocomposites were evaluated by potentiodynamic polarization in 1 M NaOH solution. Corrosion experiments show that addition of Al2O3 nanopowder is not effective on the corrosion behavior.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Microwave sintering
  • Nanocomposite
  • tribological
  • Corrosion