Skip to main content
SUPERVISOR
Mohmmad ali Golozar,Fatallah Karimzadeh
محمدعلي گلعذار (استاد راهنما) فتح اله کريم زاده (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ali Shahnam
علي شهنام

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385
In this research the Mg AZ31 B alloy was submerge friction stir processed (SFSP) and the effects of pin rotation speed (?) and traverse speed (V) on microstructure, texture and abnormal grain growth (AGG) were investigated. Also variations of grain size and hardness of stir zone were identified. In addition, SFSP was applied to incorporate nano-sized Al 2 O 3 into an AZ31 magnesium alloy matrix to form composite surface layer. Samples were subjected to SFSP with and without Al 2 O 3 particles. Microstructural observations were carried out by employing optical and scanning electron microscopy (SEM) on the cross sections both parallel and perpendicular to the tool traverse direction. In addition, X-ray diffraction was used to determined grain orientation distribution. The relationship between the resulting grain size, the applied working strain rate and temperature for submerge friction stir processing in AZ31 B was also examined systematically. Results showed that ultra fine grain (UFG) microstructures with an average grain size less than 1µm could be achieved in a solid solution of hardened AZ31 B magnesium alloy. The mean hardness of the stir zone reached about 95 HV, which is more than twice as high as that of the base metal. When rotation speed decreased or traverse speed increased, texture strengthened and abnormal grain growth increased. Microstructural observations showed that reasonably uniform distribution of reinforcement lead to significant grain refinement of AZ31 magnesium alloy matrix and effectively restricted the grain growth at elevate temperatures such as 400 ? C. Mechanical characterization revealed that addition of nano-Al 2 O 3 particles as reinforcement improves microhardness and wear resistance of magnesium alloy. Results obtained from electrochemical corrosion tests revealed that presence of Al 2 O 3 in the surface of AZ31 B alloy increased the corrosion rate in 3.5% NaCl solution. Key Words Magnesium alloy, SFSP, AGG, nano composite, UFG, Microstructure
چکيده در اين پژوهش از فرايند اصطکاکي اغتشاشي (FSP) به منظور توسعه نانو کامپوزيت Mg-Al 2 O 3 بر سطح آلياژ منيزيمAZ31 استفاده شد. بدين منظور ابتدا تاثير پارامتر هاي موثر بر فرايند FSP نظير سرعت چرخشي (?) و سرعت پيشروي (V) بر ريز ساختار، سختي و رشد نايکنواخت دانه هاي آلياژMg-AZ31 بررسي شد. به منظور بهبود ريز ساختار و دستيابي به ساختار هاي فوق ريز دانه فرايند در محيط خنک کننده آب بصورت غوطه وري(SFSP) انجام گرديد. در ادامه با استفاده از فرايند اصطکاکي اغتشاشي ذرات استحکام دهنده نانومتري Al 2 O 3 بر سطح آلياژ توزيع شده و نانو کامپوزيت Mg-AZ 31/Al 2 O 3 در سطح منيزيم توسعه داده شد. ساختار و خواص کامپوزيت سطحي ايجاد شده توسط ميکروسکپ الکتروني روبشي(SEM )، ميکروسکپ نوري، آزمايش ريز سختي سنجي و آزمون سايش ارزيابي شد و تغييرات بافت منطقه اغتشاش با استفاده از آناليز پراش پرتو ايکس( XRD) محاسبه گرديد . بررسي هاي ساختاري نشان داد به دليل وجود مکانيزم تبلور مجدد ديناميکي در منطقه اغتشاش (Stir Zone ) دانه هاي ريز و هم محور در اين منطقه حاصل شده است. کاهش سرعت چرخش ابزار يا افزايش سرعت پيشروي موجب کاهش اندازه هاي منطقه اغتشاش مي گردد. مطالعه نمودار هاي پراش پرتو ايکس نشان داد که شدت تغييرات بافت ارتباط مستقيم با پارامتر هاي فرايند دارد بطوريکه با افزايش سرعت چرخشي و يا کاهش سرعت پيشروي از شدت بافت ترجيحي کاهش مي يابد.ارزيابي ساختاري نمونه هاي نانو کامپوزيتي گوياي توزيع يکنواخت ذرات تقويت کننده بر سطح آلياژ است. حضور اين ذرات موجب شد تا نمونه هاي نانوکامپوزيتي نسبت به نمونه هاي فلز پايه و فقطSFSP شده از پايداري حرارتي بالاتري برخوردار باشند به نحوي که تا دماي 400?C سختي خود را حفظ مي نمايند. ارزيابي نتايج آزمون سايش نشان مي دهد که ذرات استحکام دهنده باعث بهبود رفتار سايشي شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی