Skip to main content
SUPERVISOR
Fatallah Karimzadeh,Mohammad Hossei Enayati
فتح اله کریم زاده (استاد راهنما) محمدحسین عنایتی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Abbas Ebnonnasir
عباس ابن النصیر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Development of Al6061-Al2O3 Surface Nanocomposite by Friction Stir Processing and its Characterization
In this research, using submerged friction stir processing (SFSP) method to produce Al6061-Al2O3 surface nanocomposite and its characterization was investigated. For this purpose, after optimizing FSP machine, special tool and SFSP parameters by using artificial neural networks (ANN) model, SFSP was applied underwater as the cooling media on an extruded nanocomposite strip that had been embedded into a grove on Al6061-T6 sample. Measurement of temperature showed that using cooling media can decrease temperature of process up to 100°C and it can produce a sound stir zone. Microstructure of the stir zone, thermo-mechanical affected zone and base metal was studied using optical microscopy and Scanning electron microscopy. Investigation of mechanical properties consisted of average hardness of stir zone. Wear behavior of samples was investigated using wear sliding machine at ambient temperature and 400°C. Results indicated that, using reinforcement Al2O3 nano particles can not improve wear behavior of specimens at room temperature. On the other hand, wear test at 400°C on nanocomposite specimen showed higher wear properties in comparison with base metal and SFSP samples. In this test depth of wear path in nanocomposite, SFSP and base metal specimens were 0.36mm, 1.97mm and 1.63mm respectively.
در این پژوهش سعی شده تا با استفاده از فرایند اصطکاکی-اغتشاشی نانوکامپوزیت Al6061-Al 2 O 3 بر سطح آلومینیوم توسعه یابد و خواص سایشی آن مورد ارزیابی قرار گیرد. بدین منظور پس از تهیه و بهینه سازی ماشین اصطکاکی- اغتشاشی، ابزار مناسب جهت تأمین شرایط اغتشاش، طراحی و مورد استفاده قرار گرفت. جهت اندازه گیری دما در منطقه اغتشاش از ترموکوپل مناسب در عمق 8 میلیمتری سطح نمونه استفاده شد. دمای این منطقه در حین انجام فرایند، 350 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد. به منظور جلوگیری از ایجاد حفره های گرمایی در اثر دمای بالا و ایجاد ساختاری ریزدانه تر در منطقه اغتشاش، از محیط خنک کننده حاوی آب 10 درجه سانتیگراد استفاده شد و فرایند در این محیط انجام گرفت. این امر موجب گردید دمای منطقه اغتشاش تا 100 درجه سانتیگراد کاهش یابد. در ادامه با استفاده از تعداد زیادی آزمایش و استفاده از نتایج آنها در طراحی و آموزش شبکه عصبی مصنوعی، پارامترهای بهینه فرایند تعیین شد. در این بخش با استفاده از بررسی حساسیت سختی منطقه اغتشاش، پارامترهایی که حداکثر سختی را در منطقه اغتشاش ایجاد می کردند و در عین حال بیشترین پایداری را نسبت به تغییرات داشتند انتخاب گردید و از آنها به عنوان پارامترهای بهینه فرایند در ادامه پروژه استفاده شد. جهت ایجاد نانوکامپوزیت سطحی، سعی شد تا با انجام فرایند اصطکاکی-اغتشاشی بر روی نمونه ، نانوکامپوزیت مورد نظر بر سطح نمونه ایجاد شود. نتایج انجام آزمون سایش بر روی نمونه های نانوکامپوزیتی و مقایسه آن با فلز پایه و نمونه ای که فرایند بدون ذرات تقویت کننده بر روی آن انجام گرفته، نشان داد که در دمای محیط، اضافه شدن نانوذرات تقویت کننده تأثیر چندانی بر خواص سایشی نخواهد داشت اما درصورتی که آزمایش سایش در دمای بالا (400 درجه سانتیگراد) بر روی نمونه ها انجام شود، خواص سایشی نمونه نانوکامپوزیتی مناسب تر از نمونه های دیگر است به طوری که عمق مسیر سایش ایجاد شده در نمونه نانوکامپوزیتی mm36/0، نمونه فراوری شده بدون ذرات تقویت کننده mm97/1 و فلز پایه mm63/1 بود. کلمات کلیدی فرایند اصطکاکی اغتشاشی، نانوکامپوزیت، Al6061-T6، فرایند اصطکاکی اغتشاشی غوطه وری.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی