بررسی اثر کبالت روی ضریب انبساط حرارتی و خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیم LM13

آلیاژ آلومینیم LM13، آلیاژ آلومینیم شامل سیلیسیم، مس و منیزیم است که دارای 1/5 درصد نیکل نیز می باشد. این آلیاژ عمدتا جهت ساخت پیستون خودرو و مواردی که تنش حرارتی وارد میشود، کاربرد داشته و علاوه بر خواص مکانیکی، ضریب انبساط حرارتی آلیاژ نیز یکی از مشخصه های مهم آلیاژ به دلیل کاربرد ویژه آن است. هدف از این پروژه بررسی امکان جایگزینی کبالت به جای نیکل در جهت افزایش مقاومت حرارتی و خواص آلیاژ، جهت کارکرد در پیستون خودرو میباشد که بر این اساس تاثیر درصدهای متفاوت کبالت به جای نیکل بررسی شد. بدین منظور، 4 نمونه با درصدهای وزنی کبالت 0، 0/15، 0/55، و 0/77 تهیه شد که بعد از کوانتومتری مشخص شد درصد منیزیم کاهش یافته و به ترتیب برابر 0/98، 0/74، 0/61 و 0/48 درصد وزنی شده است. بررسی و انجام آزمونهای کشش، سختی و تعیین ضریب انبساط حرارتی نشان داد که ضریب انبساط حرارتی و استحکام نهایی در ابتدا افزایش داشته و سپس کاهش مییابد؛ اما سختی و استحکام تسلیم روند افزایشی دارند. همچنین با بررسی میکروسکوپی ساختار مشخص شد که علت این نتایج، کاهش رسوبات MgSi2، کاهش ترکیبات بین فلزی آهن دار و افزایش ترکیبات بین فلزی مسدار میباشد. همچنین نتیجه گرفته شد که برای کاهش هزینه های تولید پیستونهای خودرو و بهبود خواص آن میتوان از کبالت با درصدهای وزنی بین 0/77 تا 1 استفاده کرد که منجر به افزایش رضایت مشتری و افزایش فروش میشود.