Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani,Mohmmad ali Golozar
مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد راهنما) محمدعلي گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mina Azadi ganjabadi
مينا آزادي گنج آبادي

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Fabrication of Al7075/TiC/MoS2 surface hybrid composite by friction stir processing and evaluation of its microstructure and tribological behavior
In this study, surface hybrid composites reinforced with TiC and MoS 2 were fabricated on anneal and T 6 7075 aluminum substrate via friction stir processing (FSP). For this purpose, reinforcement particles were added to the 7075 aluminum matrix using groove technique, afterward friction stir process was applied. The optimal parameters used for friction stir process were as following: rotational speed of 1600 rpm, linear speed of 25 mm/min and deviation angel of 3°. Samples without reinforcement particles, samples reinforced with TiC, and hyprid composites samples with 5 vol% of reinforcement were prepared. friction stir process was applied on each sample using two and three passes. effects of friction stir processes on microstructure, hardness and tribological behavior of 7075 aluminum alloy with and without reinforcement particles were studied. The microstructural investigations showed that using friction stir process on based alloy would significantly decrease the grain size of stir zone. The grain size of based alloy was decreased from 127 µm in anneal state and 280 µm in T 6 state to 8 µm in stir zone. Moreover, effects of number of passes on distribution of reinforcement particles, hardness and wear behavior of Al7075/TiC and Al7075/TiC/MoS 2 surface hybrid composites were studied. The results showed a better distribution of reinforcement particles in the matrix using three FSP passes along with the change in the direction of tool rotation. In addition, with increasing number of passes from two to three, the hardness of samples was increased. The best wear resistant was observed in sample prepared with three passes, using different tool rotation. Furthermore, the hardness of surface hybrid composites was improved in stir zone in comparison with based alloy; however its hardness was decreased slightly in comparison with Al7075/TiC surface composite. Because of the existence of MoS 2 reinforcement particles as solid lubricant, wear resistance of Al7075/TiC/MoS 2 surface hybrid composite was significantly improved in comparison with Al/TiC composite samples. In addition, studying the surface of wear particles of surface hybrid composites showed that abrasive wear mechanism is the dominant mechanism.
چکيده در اين پژوهش با استفاده از فرايند اصطکاکي اغتشاشي به توليد کامپوزيت سطحي هيبريدي با ذرات تقويت کننده TiC و MoS 2 بر زير لايه آلومينيوم 7075 در دو حالت آنيل و T 6 پرداخته شد. بدين منظور ذرات تقويت کننده به زمينه آلومينيوم 7075 به روش شياري اضافه شده و سپس فرايند اصطکاکي اغتشاشي انجام گرفت. پارامترهاي بهينه فرايند اصطکاکي اغتشاشي براي توليد کامپوزيت سطحي در شرايط سرعت چرخشي rpm 1600، سرعت پيشروي mm/min 25 و زاويه انحراف ? 3 در نظر گرفته شد. نمونه هاي خام، بدون ذرات تقويتکننده ، حاوي ذرات تقويتکننده TiC و نمونه هاي کامپوزيتي هيبريدي با 5 درصد حجمي ذرات تقويت کننده در دو حالت آنيل و T 6 آماده و هر کدام به تعداد دو و سه پاس فرايند اصطکاکي اغتشاشي شدند. تاثير فرايند اصطکاکي اغتشاشي بر ريزساختار، سختي و رفتار تريبولوژيکي آلياژ آلومينيوم 7075 آنيل و T 6 شده در دو حالت بدون ذرات تقويت کننده و حاوي ذرات تقويت کننده مورد ارزيابي قرار گرفت. بررسي هاي ريزساختاري نشان داد که انجام فرايند اصطکاکي اغتشاشي روي آلياژ پايه سبب کاهش قابل ملاحظه‌ در اندازه دانه منطقه اغتشاشي مي شود و اندازه دانه مربوط به فلز پايه از حدود ?m 127 در حالت آنيل و حدود ?m 280 در حالت T 6 به حدود ?m 8 در منطقه اغتشاشي کاهش مي ‌يابد. در ادامه تاثير تعداد پاس روي توزيع ذرات تقويت کننده، سختي و رفتار سايشي کامپوزيت سطحي Al7075/TiC و Al7075/TiC/MoS 2 در دو حالت آنيل و T 6 مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد که با انجام سه پاس فرايند اصطکاکي اغتشاشي به همراه تغيير در جهت چرخش ابزار توزيع يکنواختي از ذرات تقويت کننده در زمينه حاصل مي ‌شود. همچنين با افزايش تعداد پاس از دو به سه ميزان سختي افزايش يافت و بهترين مقاومت سايشي در مورد کامپوزيت توليد شده پس از سه پاس فرايند به همراه تغيير در جهت چرخش ابزار حاصل شد. همچنين ارزيابي سختي کامپوزيت سطحي هيبريدي بهبود سختي در منطقه اغتشاشي را نسبت به فلز پايه نشان داد و در مقايسه با کامپوزيت سطحي Al7075/TiC مقدار سختي کمي کاهش يافت. مقايسه رفتار سايشي کامپوزيت هيبريدي Al7075/TiC/MoS 2 با نمونه هاي اوليه، فرايند شده و نمونه هاي کامپوزيتي Al/TiC نشان داد که به دليل حضور ذرات تقويتکننده MoS 2 به عنوان روان کار جامد مقاومت سايشي به طور قابل ملاحظه‌اي بهبود يافت. همچنين با بررسي سطوح و ذرات سايش نمونه هاي کامپوزيتي هيبريدي مکانيزم سايش خراشان به عنوان مکانيزم غالب ديده شد. کلمات کليدي : آلومينيوم 7075، فرايند اصطکاکي اغتشاشي، کامپوزيت سطحي هيبريدي، ريزساختار، رفتار تريبولوژيکي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی