تشكيل پيوند بين ذرات در تفجوشي آلياژ Cu -10Sn -10Pb تهيه شده
از مخلوط پودري

بهارك قربانيان اقدم1*، مازيار آزادبه2
كارشناس ارشد مهندسي مواد، دانشگاه صنعتي سهند، تبريز، ايران
دانشيار، دانشكده مهندسي مواد، دانشگاه صنعتي سهند، تبريز، ايران
* [email protected]
(تاريخ دريافت: 26/10/1390، تاريخ پذيرش: 20/03/91)

چكيده
در اين پژوهش، پيوند بين ذرات نمونههاي متالورژي پودرآلياژ Cu -10Sn -10Pb ساخته شده از مخلوط پـودري مـورد بررسـي قـرارگرفت. پودرهاي مس، قلع و سرب با اندازه ذرات زير 100 ميكرون با نسبتهاي وزني فوق، مخلوط و تحت فشـار 550 مگاپاسـكالفشرده سازي شدند. پس از بررسيهاي آناليز حرارتي، نمونهها در محدودة دمايي 750 تا 800 درجه سانتيگـراد بـه مـدت 60 دقيقـهتحت اتمسفر آرگون تفجوشي شدند. با مقايسة نتايج متالوگرافي و شكستنگاري، مقدار و نوع فاز مايع گذرا و يا فاز مـايع پايـداربررسي و مطالعه شد. با افزايش دماي تفجوشي، به علت همگني ناشي از نفوذ فاز مايع و تغيير آرايش دانـه هـ ا، اسـتحكام پيونـد بـينذرات قابل مقايسه با استحكام خود ذرات بوده و شكست درون دانهاي سهم بيشتري را نسبت به شكست مرزدانهاي به خود اختصاص ميدهد.

واژههايكليدي:
آلياژ Cu -10Sn -10Pb، متالورژي پودر، فاز مايع گذرا، فاز مايع پايدار، شكست درون دانهاي، شكست مرزدانهاي

1- مقدمه
در ميان تكنولوژيهاي مختلف ساخت برخي قطعات، متـالورژيپودر1 از كارآيي گستردهتري برخـوردار اسـت. يكـي از مزايـاي اصلي اين روش، قابليت آن براي توليد قطعات با شكل پيچيـده و دقت بالاي ابعادي بوده و از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه است [1]. س اخت ياتاق انه اي برن زي ازس ال 1920 توس ط چريس لر2و بروك3 آغاز شده اسـت . آلياژهـاي برنـز داراي طيـف وسـيعي ازكاربردهاي صنعتي هستند [2]. آلياژهاي Cu -10Sn -10Pb با كد تجــاري 93700C، اســتحكام خــوبي را تحــت بارهــاي بــالا درسرعتهاي زياد، شوك و ارتعاش تحمل ميكنند، سرب موجود در اين آلياژها كه يك فاز نرمـي بـوده بـه عنـوان روانسـاز جامـدعم ل ك رده و حساس يت ب ه ت رك اي ن آلي اژ را تح ت ش رايطمخصوص لغـزش افـزايش داده و فوايـد چشـمگيري در كـاهشاصطكاك مـابين سـطوح لغـزش دارد و بنـابراين باعـث افـزايشخاصيت ماشينكاري ايـن آلياژهـا مـيشـود . مزيـت اصـلي مـوادبرنزي ساخته شده به روش متالورژي پودر، علاوه بر موارد فـوق،قيمت كمتر آنها است و كاربردهـاي گسـتردهاي در ياتاقـان هـا،بوشهـا و سـاير قطعـات كـاربردي و صـنعتي دارنـد [3]. اگرچـهياتاقانهاي برنزي از پودرهاي پيش آليـاژ شـده كامـل يـا جزئـيقابل توليـد هسـتند، امـا آنهـا بـهطـور عمـده از مخلـوط پودرهـا ساخته ميشوند [4].تفجوشي قطعات پودري، به دو صورت فاز جامد و مايع انجام ميگيرد كه در فـاز جامـد، پودرهـا در حالـت
جام د ت فجوش ي م يش وند [1و5]. ت فجوش ي ف از م ايع در پودرهاي پيش آلياژي و مخلوطهاي پودري ديـده مـيشـود كـهمكــانيزم پودرهــاي پــيش آليــاژي از نــوع سوپرســاليدوس4 و مخلوطهاي پودري، فاز مايع گذرا يا پايدار اسـت . در شـكل (1) گستره دمايي انواع تفجوشي مشاهده ميشود [5].

]
شكل (1): محدوده دماهاي تفجوشي فازهاي مايع و حالت جامد 5]

معمولترين محلهاي تشكيل فاز مايع، مرزدانههاي داخل ذرات، نواحي گلوگـاهي بـين ذرات و داخـل دانـههـا اسـت كـه نيـرويك اپيلاري ناش ي از توزي ع م ايع روي ذرات منج ر ب ه اف زايشچگالش ميشود [6]. پـس از تشـكيل فـاز مـايع در مخلـوطهـايپودري، واكنشهاي نفوذي بين اجزاي تشـكيل دهنـده در طـولگرمايش ايجاد ميشوند كه اثرهاي متقابل بر پيوند بـين ذرات درطول گرمايش دارند [1و7]. همراه با نفـوذ مـايع، آرايـش مجـددذرات انجام ميگيرد. ترپـذيري، جريـان پـذيري مـايع و آرايـشمج دد منج ر ب ه تغيي رات س ريع در حج م قطع ه مت راكم ش ده ميشود [4]. آهنگ انحلال پذيري SR بـه صـورت زيـر تعريـف ميشود :
(1) SR=SB/SA انديسهاي A و B، به ترتيب اشاره به انحـلال پـذيري پودرهـايافزوده شده و پايه دارند. شكلهاي (2) و (3)، شماتيك و اثـرات انحلال پذيري ذرات را نشان ميدهند [1].

شكل
)
2
🙁
ذرات

تورم

و

چگالش

به

مربوط

شماتيك

]
1
[

شكل

)

2

🙁

ذرات

تورم

و

چگالش

به

مربوط

شماتيك



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید