ผลของอะลูมิเนียมต่อพฤติกรรมการสึกหรอ จากการทดสอบแบบ Pin-on-disc ของแบริงทองแดงผสมดีบุก 10% โดยน้ำหนัก

Abstract

แบริงหล่อลื่นได้เอง เป็นหนึ่งในการใช้งานที่เก่าแก่ที่สุดในด้านอุตสาหกรรม การปรับปรุงให้แบริงให้มีการสึกหรอน้อยลง โดยการทำให้แบริงมีความแข็งเพิ่มขึ้น และมีสัมประสิทธิแรงเสียดทานลดต่ำลง จากการเติมธาตุผสม งานวิจัยนี้ศึกษาผลของเวลาที่ใช้ในการเผาผนึก อุณหภูมิที่ใช้ในการเผาผนึก และสัดส่วนของการเติมผงอะลูมิเนียม ต่อสมบัติภายหลังการเผา ผนึกของแบริงทองแดงผสมดีบุก 10% โดยน้ำหนัก พบว่า สัดส่วนการเติมอะลูมิเนียมที่สูงขึ้น ในช่วง 0 ถึง 10 wt% ส่งผลให้ชิ้นงานมีความหนาแน่นลดต่ำลง ปริมาณรูพรุนสูงขึ้น ความแข็งลดต่ำลง มีส่วนทำให้การสึกหรอของชิ้นงานเพิ่มขึ้น ชิ้นงานที่เผาผนึกที่อุณหภูมิ 830°C มีความ หนาแน่นเพิ่มขึ้น ปริมาณรูพรุนลดต่ำลง และความแข็งสูงขึ้น เมื่อเวลาในการคงอุณหภูมิเพิ่มขึ้น จาก 5 ถึง 90 นาที และความแข็งจะมีค่าสูงสุดเมื่อเผาผนึกด้วยเวลาในการคงอุณหภูมิ 60 นาที สำหรับส่วนผสม 0wt%Al, 5wt%Al และ 10wt%Al ได้ความแข็งเท่ากับ 75.5, 33.9 และ 32.3 HV มีความหนาแน่น 6.87, 5.12 และ 4.25 g/cb.cm ซึ่งมีปริมาณรูพรุน 18.7, 32.7 และ 37.3 vol% ตามลำดับ ส่วนชิ้นงานที่เผาผนึกที่อุณหภูมิ 900°C มีความหนาแน่นลดต่ำลง ปริมาณรูพรุนสูงขึ้น และความแข็งลดต่ำลง เมื่อเวลาในการคงอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 5 ถึง 90 นาที และความแข็งจะมีค่าสูงสุดเมื่อเผาผนึกด้วยเวลาในการคงอุณหภูมิ 30 นาที โดยชิ้นงานที่ไม่ได้ผสมผงอะลูมิเนียม (0wt%Al), 5wt%Al และ 10wt%Al ได้ความแข็งเท่ากับ 54.4, 51.3 และ 31.9 HV มีความหนาแน่น 7.81, 6.63 และ 5.44 g/cb.cm ซึ่งมีปริมาณรูพรุน 9.5, 15.3 และ 27.9 vol% ตามลำดับ การอบชุบความร้อนชิ้นงานที่เผาผนึกแล้ว (900°C, 30 นาที) ที่อุณหภูมิ 750°C แล้วชุบแข็งในน้ำ ทำให้ชิ้นงานที่เติมอะลูมิเนียม 5 wt% และ 10 wt% มีความแข็งเพิ่มขึ้นจากเดิม 51.3 เป็น 69.2 HV และจาก 31.9 เป็น 39.6 HV ซึ่งคิดเป็น 37% และ 25% ตามลำดับ โดยไม่เกิดการเสียรูป การสึกหรอลดลงจากเดิม 60.95 เป็น 41.80 mg และจาก 97.65 เป็น 89.35 mg ซึ่งคิดเป็น 31% และ 8% ตามลำดับ