Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Hassan Abbasi,Fatallah Karimzadeh
محمدحسن عباسی (استاد راهنما) فتح اله کریم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehdi Faghih abdollahi
مهدی فقیه عبدالهی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
Aluminium alloy AA7075 (Al–Zn–Mg–Cu) is one of the precipitate hardened aluminium alloys used in aircraft industrie due to its high strength to weight ratio, together with low density. Despite of its good properties, this alloy exhibits weakwearehavior when it undergo wear application. Therefore, large number of attempts has taking place to increase its friction resistance. In present study, surface nano composite of Al/Al 2 Cu and Al/Al2Cu-Al2O3 was produced via friction stir processing on the surface of aluminum alloy 7075. Therefore, this alloy was processed 1, 3 and 5 passes using speed of 1000 rpm and 20 mm/min. result showed that friction stir processing of base metal resulted fine and equaxed grains. But hardness and wear resistance of base metal was decreased due to dissolution and reprecipitation of MgZn 2 particles. 1, 3 and 5 passes were conducted to produce surface nano composite with Cu and CuO strengthening particles. XRD and EDS were used to determine the phases. Also, microstructural observation were conducted via optical and scanning electron microscopy (SEM). Results showed that the Al 2 Cu intermetallics Al 2 O 3 phase have been produced due to in situ reaction of matrix and strengthening particles and samples which were made by 5 passes showed increase of hardness and wear resistance in comparison with base metal. However, as result of dissolution and growth of precipitates, there is no significant change of hardness and wear resistance of composited samples. Consequently, composited samples had undergone T6 treatment in order to produce precipitates. Hardness and dry sliding wear test Observations revealed that T6 treatment improved the composited samples surface properties. Furthermore, to evaluate high temperature surface properties, pin and disk wear test were done in 300 0 C. considering the superior thermal stability of intermetalics in comparison with MgZn 2 precipitates, all samples showed improvement in wear behavior compared to base metal. 5 passes samples illustrated the best wear resistance behavior due to their more intermetallic content. Keywords Aluminum Alloy 7075, Friction Stir Processing, Intermetalics, Wear behavior, Hardness.
آلیاژ آلومینیوم 7075 از جمله آلیاژ های رسوب سخت شونده است که با توجه به چگالی کم و نسبت استحکام به وزن بالا کاربرد گسترده ای در صنایع هوافضا دارد. علی رغم ویژگی های مطلوبی که این آلیاژ دارد زمانی که در کاربرد های تحت سایش قرار می گیرد رفتار سایشی ضعیفی را از خود نشان می دهد، از این رو تلاش های گسترده ای به منظور افزایش مقاومت سایشی آن صورت گرفته است. در این تحقیق نیز سعی شد تا با انجام فرایند اصطکاکی اغتشاشی نانو کامپوزیت سطحی Al/Al 2 Cu و Al/Al 2 Cu-Al 2 O 3 بصورت درجا بر سطح آلیاژ 7075 ایجاد شود. بدین منظور ابتدا آلیاژ در یک، سه و پنج پاس و با سرعت چرخشی 1000 دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 20 میلی متر بر دقیقه تحت فرایند قرار گرفت. نتایج نشان داد انجام فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر روی نمونه خام، موجب وقوع پدیده تبلور مجدد دینامیکی و در نتیجه ریز و هم محور شدن دانه ها می شود. لیکن به دلیل انحلال و رشد رسوبات MgZn 2 ، در مجموع سختی و به دنبال آن مقاومت سایشی کاهش یافته است. برای تولید نانو کامپوزیت سطحی با ذرات تقویت کننده Cu و CuO فرایند در یک، سه و پنج پاس انجام شد. جهت تعیین فازهای تولید شده از پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنج اشعه ایکس (EDS) استفاده شد و بررسی ریزساختاری نیز به کمک متالوگرافی و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش تعداد پاس های فرایند ترکیبات بین فلزی Al 2 Cu و فاز سرامیکی Al 2 O 3 در نتیجه واکنش درجا بین زمینه و ذرات تقویت کننده در کامپوزیت های تولیدی تشکیل شدندو نمونه های پنج پاسه در مقایسه با آلیاژ پایه، افزایش سختی و بهبود رفتار سایشی را نشان دادند. اما به دلیل انحلال و رشد رسوبات در نتیجه ی افزایش دما، تفاوت چندانی مشاهده نشد. از همین رو نمونه های کامپوزیتی تحت عملیات T6 قرار گرفتند تا بتوان رسوبات را در آن ایجاد کرد. نتایج حاصل از سختی و سایش رفت و برگشتی در دمای محیط، بهبود خواص را در مقایسه با کامپوزیت های عملیات حرارتی نشده نشان داد. همچنین به منظور بررسی خواص سطحی در دمای بالا، تست سایش دمای بالا در دمای 300 درجه سانتیگراد به روش پین بر روی دیسک انجام شد. با توجه به پایداری حرارتی ترکیبات بین فلزی نسبت به رسوبات MgZn 2 ، همه نمونه ها بهبود رفتار سایشی را نسبت به آلیاژ پایه نشان دادند. در این بین نمونه های کامپوزیتی پنج پاسه بواسطه داشتن ترکیبات بین فلزی بیشتر رفتار سایشی بهتری را نیز از خود نشان دادند. کلمات کلیدی آلیاژ آلومینیوم 7075، فرایند اصطکاکی اغتشاشی، ترکیبات بین فلزی، رفتار سایشی، سختی .

ارتقاء امنیت وب با وف بومی