Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Shamanian esfahani,Mohmmad ali Golozar
مرتضی شمعانیان اصفهانی (استاد راهنما) محمدعلی گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mina Azadi ganjabadi
مینا آزادی گنج آبادی

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.
در این پژوهش با استفاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی به تولید کامپوزیت سطحی هیبریدی با ذرات تقویت کننده TiC و MoS 2 بر زیر لایه آلومینیوم 7075 در دو حالت آنیل و T 6 پرداخته شد. بدین منظور ذرات تقویت کننده به زمینه آلومینیوم 7075 به روش شیاری اضافه شده و سپس فرایند اصطکاکی اغتشاشی انجام گرفت. پارامترهای بهینه فرایند اصطکاکی اغتشاشی برای تولید کامپوزیت سطحی در شرایط سرعت چرخشی rpm 1600، سرعت پیشروی mm/min 25 و زاویه انحراف ? 3 در نظر گرفته شد. نمونه های خام، بدون ذرات تقویتکننده ، حاوی ذرات تقویتکننده TiC و نمونه های کامپوزیتی هیبریدی با 5 درصد حجمی ذرات تقویت کننده در دو حالت آنیل و T 6 آماده و هر کدام به تعداد دو و سه پاس فرایند اصطکاکی اغتشاشی شدند. تاثیر فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر ریزساختار، سختی و رفتار تریبولوژیکی آلیاژ آلومینیوم 7075 آنیل و T 6 شده در دو حالت بدون ذرات تقویت کننده و حاوی ذرات تقویت کننده مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری نشان داد که انجام فرایند اصطکاکی اغتشاشی روی آلیاژ پایه سبب کاهش قابل ملاحظه‌ در اندازه دانه منطقه اغتشاشی می شود و اندازه دانه مربوط به فلز پایه از حدود ?m 127 در حالت آنیل و حدود ?m 280 در حالت T 6 به حدود ?m 8 در منطقه اغتشاشی کاهش می ‌یابد. در ادامه تاثیر تعداد پاس روی توزیع ذرات تقویت کننده، سختی و رفتار سایشی کامپوزیت سطحی Al7075/TiC و Al7075/TiC/MoS 2 در دو حالت آنیل و T 6 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با انجام سه پاس فرایند اصطکاکی اغتشاشی به همراه تغییر در جهت چرخش ابزار توزیع یکنواختی از ذرات تقویت کننده در زمینه حاصل می ‌شود. همچنین با افزایش تعداد پاس از دو به سه میزان سختی افزایش یافت و بهترین مقاومت سایشی در مورد کامپوزیت تولید شده پس از سه پاس فرایند به همراه تغییر در جهت چرخش ابزار حاصل شد. همچنین ارزیابی سختی کامپوزیت سطحی هیبریدی بهبود سختی در منطقه اغتشاشی را نسبت به فلز پایه نشان داد و در مقایسه با کامپوزیت سطحی Al7075/TiC مقدار سختی کمی کاهش یافت. مقایسه رفتار سایشی کامپوزیت هیبریدی Al7075/TiC/MoS 2 با نمونه های اولیه، فرایند شده و نمونه های کامپوزیتی Al/TiC نشان داد که به دلیل حضور ذرات تقویتکننده MoS 2 به عنوان روان کار جامد مقاومت سایشی به طور قابل ملاحظه‌ای بهبود یافت. همچنین با بررسی سطوح و ذرات سایش نمونه های کامپوزیتی هیبریدی مکانیزم سایش خراشان به عنوان مکانیزم غالب دیده شد. کلمات کلیدی : آلومینیوم 7075، فرایند اصطکاکی اغتشاشی، کامپوزیت سطحی هیبریدی، ریزساختار، رفتار تریبولوژیکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی