بهبود خواص مكانیكی و خستگی خمشی در آلیاژ آلومینیوم سرسیلندر با نانو ذرات خاك رس و عملیات حرارتی

خلاصه اختراع :

سرسیلندر خودرو با توجه به شكل هندسی و قرار گرفتن در شرایط دمایی و بارگذاری ها متنوع، همواره مستعد آسیب ناشی خستگی می باشد. همچنین به دلیل رخ دادن فرایندهای مختلف نظیر احتراق و قرار گرفتن مجراهای ورودی و خروجی مختلف در آن همواره تنش های مختلفی را تحمل می كند. علاوه بر این، هندسه خاص سرسیلندر نیز باعث ایجاد برخی از تنش ها در آن می شود. با توجه به تنش های مختلف ایجاد شده در سرسیلندر، این قطعه تحت آسیب هر دو فرایند خستگی پرچرخه و كم چرخه قرار می گیرد. از این رو در این طرح، یك روش كاربردی و با داشتن قابلیت اجرا در كارخانجات ساخت سرسیلندر، به منظور افزایش استحكام و عمر آن ارائه شده است. در طرح حاضر با افزودن نانو ذرات خاك رس به مذاب آلیاژ سرسیلندر در مرحله ریخته گری و همچنین انجام عملیات حرارتی بر روی آن نشان داده شد كه خواص مكانیكی و عمر خستگی نانو كامپوزیت تولید شده نسبت به آلیاژ سرسیلندر اولیه افزایش یافته است. خواص مكانیكی در این طرح توسط آزمون سختی سنجی ویكرز، آزمون كشش و آزمون خستگی خمشی دورانی اندازه گیری شده است. نوآوری ها و دستاوردهای طرح حاضر را می توان به شرح زیر بیان كرد: • ساخت نانو كامپوزیت پایه آلومینیوم سرسیلندر خودرو با استفاده از نانو ذرات خاك رس • بهبود ریزساختار (پخش یكنواخت فاز سیلیسیم در زمینه بعد از افزودن نانو ذرات خاك رس به آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیم- مس) • افزایش سختی نانو كامپوزیت تولید شده نسبت به آلیاژ سرسیلندر • افزایش خواص مكانیكی كششی نمونه های تقویت شده نسبت به نمونه سرسیلندر • افزایش عمر خستگی پرچرخه آلیاژ سرسیلندر خودروها به روش ساخت نانوكامپوزیت و عملیات حرارتی