تاثير نيكل بر ريزساختار و خواص كششي و سختي كامپوزيت درجا پايه Al فرآوري شده با فرايند همزدني اصطكاكي (FSP)

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق با افزودن پودر نيكل به زمينه آلومينيم خالص (1050)، كامپوزيت سطحي توسط فرايند همزدني اصطكاكي انجام شد. در ابتدا به كمك مراجع متنوع و هم¬چنين بر اساس طراحي آزمايش با الگوي تاگوچي سه سرعت چرخشي (rpm 750، rpm 950، rpm 1180 (W=و سه سرعت پيشروي (mm/min 40، mm/min 80، mm/min 120 (V= براي توليد نمونه بي عيب انتخاب شد. در ادامه براي بررسي اثر توزيع ذرات تقويت كننده در زمينه آلومينيمي، فرايند در تعداد پاس هاي 1و2و3 انجام شد. براي بررسي تاثير پارامترهاي مختلف بر ريزساختار از ميكروسكوپ نوري (OM) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) استفاده شد و مشخص شد با افزايش سرعت دوراني و كاهش سرعت پيشروي، حرارت توليدي در منطقه همزده شده به شدت افزايش يافته و سبب رشد دانه ها شده و با افزايش تعداد پاس، اندازه دانه در منطقه همزدني كاهش يافت. هم چنين براي شناسائي تركيبات بين فلزي احتمالي تشكيل شده در طي فرايند نيز از طيف سنج پراش اشعه ايكس (XRD) استفاده شد و مشاهده شد تركيب بين فلزي Al3Ni در فصل مشترك آلومينيم و نيكل رشد كرده است. در ادامه براي بررسي خواص مكانيكي، نمونه هايي از ناحيه FSP شده تهيه و تحت آزمون كشش قرار گرفت و مشاهده شد كه در نمونه هايي با نسبت W/V متوسط، هرچه نسبت W/V كاهش و تعداد پاس فرايند افزايش يابد استحكام كششي بيشتر است و در بهترين حالت استحكام كششي به 150 مگاپاسكال و بيشترين درصد ازدياد طول هم به 18 درصد رسيد. با انجام آزمايش ريزسختي نيز، سختي نمونه ها بررسي شد و در بهترين حالت، سختي نمونه ها به 54 ويكرز رسيد. لازم به تذكر است كه سختي در منطقه فلز پايه 32 ويكرز بوده است.

207908

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عليرضا ايواني

مهندسي مواد و متالورژي

دكتر حميدرضا جعفريان- دكتر محمدتقي صالحي