Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hassan Abbasi,Fatallah Karimzadeh
محمدحسن عباسی (استاد راهنما) فتح اله کریم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sina Rahimi
سینا رحیمی

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
آلومینیوم و آلیاژهای آن با داشتن خواصی همچون نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به خوردگی خوب، هدایت الکتریکی و حرارتی بالا کاربرد های وسیعی را در صنایع هوافضا، نظامی و دریایی به خود اختصاص داده اند. در میان آلیاژهای آلومینیوم آلیاژهای گروه xxx6 دارای جوش پذیری بهتر، شکل پذیری خوب و مقاومت به خوردگی بالایی هستند. علی رغم خصوصیات خوب این آلیاژها معایبی همچون رفتار سایشی ضعیف سبب محدود شدن کاربرد آنها در صنایع شده است. بدین منظور جهت بهبود و رفع این نقایص می توان از روش های متنوعی بهره گرفت که در میان این روش ها فرآیند حالت جامد اصطکاکی اغتشاشی (FSP) این امکان را فراهم می سازد که توسعه کامپوزیت های سطحی به صورت درجا و اضافه کردن عناصر آلیاژی به طور همزمان انجام شود. در این راستا، در پژوهش حاضر با استفاده از ذرات پودر آهن(Fe) کامپوزیت سطحی Fe-Al بر سطح آلیاژ آلومینیوم 6061 توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی و به روش شیاری توسعه داده شده و خواص حاصل بررسی گردیده است. جهت مقایسه خواص کامپوزیت های تولید شده، نمونه های کامپوزیتی Al-Cu توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی با شرایط و پارامترهای یکسان نسبت به نمونه های کامپوزیتی Al-Fe و با استفاده از پودر مس تولید شد. بدین منظور پودر ها در شیاری که بر روی سطح آلیاژ آلومینیوم تعبیه شده بود، اضافه شدند. سپس فرآیند اصطکاکی اغتشاشی با سرعت چرخش ابزار 1000 دور در دقیقه و سرعت حرکت خطی 25 میلی متر در دقیقه و در چهار پاس بر روی نمونه های حاوی پودر انجام گرفت. جهت تعیین فاز ها و ترکیبات بین فلزی تشکیل شده در طی انجام فرآیند اصطکاکی اغتشاشی از آزمون پراش پرتو ایکس (XRD ) و طیف سنجی اشعه ایکس (EDS ) استفاده شد. بررسی ریزساختار نمونه ها به کمک میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) صورت پذیرفت. الگوی پراش پرتو ایکس تشکیل ترکیبات بین فلزی Al 13 Fe 4 در زمینه را نشان داد. سختی نمونه های کامپوزیتی تولید شده که تحت عملیات حرارتی T6 قرار گرفتند، افزایش قابل توجهی داشته اند. بررسی رفتار سایشی حاکی از آن بود که کامپوزیت های ایجاد شده مقاومت به سایش بهتری در مقایسه با آلیاژ آلومینیوم 6061 از خود نشان می دهند و همچنین بررسی رفتار سایش در دمای بالا بهبود مقاومت به سایش در نمونه های کامپوزیتی را نشان داد. کلمات کلیدی فرآیند اصطکاکی اغتشاشی(FSP)، کامپوزیت سطحی Fe-Al، آلیاژ آلومینیوم 6061، ترکیبات بین فلزی، رفتار سایشی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی