Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hassan Abbasi,Fatallah Karimzadeh
محمدحسن عباسي (استاد راهنما) فتح اله کريم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sina Rahimi
سينا رحيمي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Development of A1-Fe surface composite on A16061 with friction stire processing & investigation of its properties
Aluminum and its alloys possessing desired properties including good strength-to-weight ratio, high thermal and electrical conductivity as well as good corrosion resistance are very popular in aerospace, marine and military industries. Among aluminum alloys, 6XXX group, comparing with other aluminum alloys, owns better weldability, good formability and high corrosion resistance. However, some deficiencies such as poor wear behavior, limits applications of 6XXX alloys. To solve the problem, several methods have been applied. Friction stir processing (FSP) is a method which provides in-situ development of composites, besides alloying of it, over the surface layer of the material. In this regard, Fe particles via groove friction stir processing method were fabricated on the surface of 6061 Aluminum and its properties were studied. Also Al-Cu surface composites using copper particles through similar FSP parameters were made on some similar specimens. Then, the properties of Al-Fe composites were compared with Al-Cu composites. For production of specimens, particles added over a groove that was created on surface of specimens. Then FSP were carried out with 1000 mm/min rotation speed and 25 mm/min linear travelling speed of tool in four passes. X Ray Diffraction (XRD) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) were used to identify type and chemical composition of phases and intermetallic compounds which formed during FSP. Optical microscopy as well as Scanning Electron Microscopy (SEM) were utilized to study the microstructure of samples. XRD peaks revealed the formation of Al 13 Fe 4 intermetallic on the matrix. Hardness of specimens which were heat treated through T6 process showed a significant increase. Investigation of tribological behavior of specimens represented better wear resistance and high temperature wear resistance of composit samples. Keywords : Friction Stir Processing (FSP), Al-Fe surface composite, 6061 aluminum alloy, intermetallic compounds, tribological behavio
چکيده آلومينيوم و آلياژهاي آن با داشتن خواصي همچون نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به خوردگي خوب، هدايت الکتريکي و حرارتي بالا کاربرد هاي وسيعي را در صنايع هوافضا، نظامي و دريايي به خود اختصاص داده اند. در ميان آلياژهاي آلومينيوم آلياژهاي گروه xxx6 داراي جوش پذيري بهتر، شکل پذيري خوب و مقاومت به خوردگي بالايي هستند. علي رغم خصوصيات خوب اين آلياژها معايبي همچون رفتار سايشي ضعيف سبب محدود شدن کاربرد آنها در صنايع شده است. بدين منظور جهت بهبود و رفع اين نقايص مي توان از روش هاي متنوعي بهره گرفت که در ميان اين روش ها فرآيند حالت جامد اصطکاکي اغتشاشي (FSP) اين امکان را فراهم مي سازد که توسعه کامپوزيت هاي سطحي به صورت درجا و اضافه کردن عناصر آلياژي به طور همزمان انجام شود. در اين راستا، در پژوهش حاضر با استفاده از ذرات پودر آهن(Fe) کامپوزيت سطحي Fe-Al بر سطح آلياژ آلومينيوم 6061 توسط فرآيند اصطکاکي اغتشاشي و به روش شياري توسعه داده شده و خواص حاصل بررسي گرديده است. جهت مقايسه خواص کامپوزيت هاي توليد شده، نمونه هاي کامپوزيتي Al-Cu توسط فرآيند اصطکاکي اغتشاشي با شرايط و پارامترهاي يکسان نسبت به نمونه هاي کامپوزيتي Al-Fe و با استفاده از پودر مس توليد شد. بدين منظور پودر ها در شياري که بر روي سطح آلياژ آلومينيوم تعبيه شده بود، اضافه شدند. سپس فرآيند اصطکاکي اغتشاشي با سرعت چرخش ابزار 1000 دور در دقيقه و سرعت حرکت خطي 25 ميلي متر در دقيقه و در چهار پاس بر روي نمونه هاي حاوي پودر انجام گرفت. جهت تعيين فاز ها و ترکيبات بين فلزي تشکيل شده در طي انجام فرآيند اصطکاکي اغتشاشي از آزمون پراش پرتو ايکس (XRD ) و طيف سنجي اشعه ايکس (EDS ) استفاده شد. بررسي ريزساختار نمونه ها به کمک ميکروسکوپ نوري و ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) صورت پذيرفت. الگوي پراش پرتو ايکس تشکيل ترکيبات بين فلزي Al 13 Fe 4 در زمينه را نشان داد. سختي نمونه هاي کامپوزيتي توليد شده که تحت عمليات حرارتي T6 قرار گرفتند، افزايش قابل توجهي داشته اند. بررسي رفتار سايشي حاکي از آن بود که کامپوزيت هاي ايجاد شده مقاومت به سايش بهتري در مقايسه با آلياژ آلومينيوم 6061 از خود نشان مي دهند و همچنين بررسي رفتار سايش در دماي بالا بهبود مقاومت به سايش در نمونه هاي کامپوزيتي را نشان داد. کلمات کليدي فرآيند اصطکاکي اغتشاشي(FSP)، کامپوزيت سطحي Fe-Al، آلياژ آلومينيوم 6061، ترکيبات بين فلزي، رفتار سايشي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی