Skip to main content
SUPERVISOR
Fatallah Karimzadeh,Mohammad Hossei Enayati
فتح اله کريم زاده (استاد راهنما) محمدحسين عنايتي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Abbas Ebnonnasir
عباس ابن النصير

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.
چکيده در اين پژوهش سعي شده تا با استفاده از فرايند اصطکاکي-اغتشاشي نانوکامپوزيت Al6061-Al 2 O 3 بر سطح آلومينيوم توسعه يابد و خواص سايشي آن مورد ارزيابي قرار گيرد. بدين منظور پس از تهيه و بهينه سازي ماشين اصطکاکي- اغتشاشي، ابزار مناسب جهت تأمين شرايط اغتشاش، طراحي و مورد استفاده قرار گرفت. جهت اندازه گيري دما در منطقه اغتشاش از ترموکوپل مناسب در عمق 8 ميليمتري سطح نمونه استفاده شد. دماي اين منطقه در حين انجام فرايند، 350 درجه سانتيگراد اندازه گيري شد. به منظور جلوگيري از ايجاد حفره هاي گرمايي در اثر دماي بالا و ايجاد ساختاري ريزدانه تر در منطقه اغتشاش، از محيط خنک کننده حاوي آب 10 درجه سانتيگراد استفاده شد و فرايند در اين محيط انجام گرفت. اين امر موجب گرديد دماي منطقه اغتشاش تا 100 درجه سانتيگراد کاهش يابد. در ادامه با استفاده از تعداد زيادي آزمايش و استفاده از نتايج آنها در طراحي و آموزش شبکه عصبي مصنوعي، پارامترهاي بهينه فرايند تعيين شد. در اين بخش با استفاده از بررسي حساسيت سختي منطقه اغتشاش، پارامترهايي که حداکثر سختي را در منطقه اغتشاش ايجاد مي کردند و در عين حال بيشترين پايداري را نسبت به تغييرات داشتند انتخاب گرديد و از آنها به عنوان پارامترهاي بهينه فرايند در ادامه پروژه استفاده شد. جهت ايجاد نانوکامپوزيت سطحي، سعي شد تا با انجام فرايند اصطکاکي-اغتشاشي بر روي نمونه ، نانوکامپوزيت مورد نظر بر سطح نمونه ايجاد شود. نتايج انجام آزمون سايش بر روي نمونه هاي نانوکامپوزيتي و مقايسه آن با فلز پايه و نمونه اي که فرايند بدون ذرات تقويت کننده بر روي آن انجام گرفته، نشان داد که در دماي محيط، اضافه شدن نانوذرات تقويت کننده تأثير چنداني بر خواص سايشي نخواهد داشت اما درصورتي که آزمايش سايش در دماي بالا (400 درجه سانتيگراد) بر روي نمونه ها انجام شود، خواص سايشي نمونه نانوکامپوزيتي مناسب تر از نمونه هاي ديگر است به طوري که عمق مسير سايش ايجاد شده در نمونه نانوکامپوزيتي mm36/0، نمونه فراوري شده بدون ذرات تقويت کننده mm97/1 و فلز پايه mm63/1 بود. کلمات کليدي فرايند اصطکاکي اغتشاشي، نانوکامپوزيت، Al6061-T6، فرايند اصطکاکي اغتشاشي غوطه وري.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی