پديد آورنده :
بهرامي، ابراهيم
عنوان :
ارزيابي ريزساختار و رفتار تريبولوژيكي نانو كامپوزيت سطحي آلومينيوم - نيكل ايجاد شده بر سطح آلياژ آلومينيوم 2024 با استفاده از فرايند اصطكاكي - اغتشاشي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان:دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مواد
صفحه شمار :
پانزده، 113ص.: مصور
استاد راهنما :
مرتضي شمعانيان، حسين ادريس
توصيفگر ها :
نيكل , تركيبات بين فلزي
تاريخ نمايه سازي :
1394/08/09
استاد داور :
علي اشرفي، صالح اكبرزاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/10/04
چكيده فارسي :
1 چكيده در اين پژنهش كامپو يت سطحي لومينيوم ا نيكل بر سطح لياژ لومنيوم 2024 O با استفاده ا فرايند اصطكاكي اغتشاشي توليد شد براي ساخت كامپو يت سطحي دن نوع پودر نيكل خالص ن پودر فعال شده لومينيوم ا نيكل با نسبت اتمي برابر كه به مد 5 ساعت با سرعت چرخش 263 دنر بر دقيقه سياب شده بودند مورد استفاده قرار گرفتند براي اعمال پودر ا حفراتي به قطر 3 ميليمتر ن عم 2 ميليمتر در نسط نمونه ن به فاصله مركز به مركز 4 ميليمتر استفاده شد ن با ابزار بدنن پين حفرا پوشانده شد در ادامه ابزاري با قطر شانه 11 ميليمتر ن پيني شيار دار با قطر 5 ميليمتر ن ارتفاع 5 2 ميليمتر مورد استفاده قرار گرفت فرايند با سرعت چرخشي 2521 دنر بر دقيقه انيه ابزار با نمونه 3 درجه ن در چهار پاس متوالي ن در سرعتهاي خطي 26 44 23 ن 42 ميليمتر بر دقيقه انجام شد براي اندا هگيري دماي ناحيه اغتشاشي حين فرايند ا ترموكوپل نوع k استفاده شد به منظور بررسي تغييرا فا ي ن ايجاد تركيبا بينفلزي ا ناليز پراش پرتو ايكس ن براي نشان دادن چاوناي تو يع ذرا ن ريز ساختار ا ميكرنسكوپ نوري ن الكترنني رنبشي استفاده شد براي حكاكي نمونه هاي فرايند شده ن فلز پايه ا محلول كلر استفاده شد براي سنجش ميزان سختي ا دستااه ريزسختيسنج نيكر استفاده شد ار يابي مون سايش رفت ن برگشتي انجام گرفت سطوح سايش به همراه ذرا ناشي ا مقانمت به سايش ن رفتار تريبولوژيكي نمونهها با سايش براي بررسي مكانيزم سايش جمع نري ن توسط ميكرنسكوپ الكترنني رنبشي مورد بررسي قرار گرفت بيشينه دما در پاس انل براي نمونه فرايند شده با كمترين سرعت خطي 454 سلسيوس ن براي نمونه فرايند شده با بيشترين سرعت خطي 533 سلسيوس به دست مد بيشينه دما ن دماي بين پاسي در پاس هاي بعدي افزايش يافت انجام فرايند اصطكاكي اغتشاشي باعث كاهش اندا ه دانه در ناحيه مون پراش پرتو اغتشاشي شد كمترين اندا ه دانه مربوط به بيشترين سرعت خطي بودكه حدند 21 درصدكاهش يافت نتايج حاصل ا ايكس توليد تركيب فلزي Al3Ni در كامپو يت ساخته شده با پودر نيكل ن توليد تركيبا بين فلزي 2 Al3Ni ن Al3Ni در كامپو يت توليد شده با پودر فعال شده را نشان ميدهد ميزان سختي در تمام نمونهها نسبت به فلز پايه ا 2 2 تا 7 2 برابر افزايش يافته است مقانمت به سايش تمام نمونه ها نيز نسبت به فلز پايه بهبود يافته است بهترين مقانمت به سايش مربوط به دن نمونه فرايند شده با پودر فعال شده در سرعت خطي 44 ن 23 ميليمتر بر دقيقه است كه مقانمت به سايش بهتر ا تمام نمونهها ن نمونه 153 2024 T را ا خود نشان دادند مكانيزم غالب سايش در فلز پايه سايش چسبان بود كه با اعمال فرايند به سايش نرقهاي تغيير كرده بود جدا شدن مواد ا سطح مون تحت مكانيزم سايش چسبان بوده ن در ادامه مكانيزم غالب سايش نرقهاي است كامپو يتهاي توليد شده در غا كلمات كليدي فرايند اصطكاكي اغتشاشي كامپو يت لومينيوم نيكل تريبولوژي تركيبا بينفلزي
چكيده انگليسي :
114 Evaluation of microstructure and tribological behavior of Al Ni nanocomposite produced on surface of 2024 aluminum alloy via friction stir processing Ebrahim Bahrami Ebrahim Bahrami@ma iut ac ir Aug 2015 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language Persian SupervisorsDr M Shamanin Prof Email Shamanian@cc iut ac irDr H Edris Prof Email H Edris@cc iut ac irAbstractIn this study the aluminum nickel surface composite was produced on the surface ofAA2024 O using friction stir process FSP To produce the surface composite two kindsof powders were used the pure nickel powder and the activated mixed aluminum nickelpowder with atomic ratio of 1 1 which had been ball milled for 5 hours with rotationalspeed of 360 rpm To apply the powder to the surface some holes with the diameter of 3mm and the depth of 2 mm were created on the middle of the sample the distance betweenthe centers of the holes was 4 mm Then the powder was poured into the holes and theholes were closed by using the tool without pin Next a tool was used to perform theprocess the shoulder diameter of this tool was 18 mm and the diameter and the height ofits thread pin was 5 mm and 2 5 mm respectively The process was done with therotational speed of 1250 rpm and the travel speed of 62 44 32 and 24 mm min in foursequential passes the angle between the tool and the surface of the sample was 3 degrees The stir zone temperature was measured with the thermocouple Type k The phase changesand the produced intermetallic compounds were studied by using the X ray diffraction XRD analysis To show how the particles are distributed the optical microscope and thescanning electron microscope SEM were used The microstructure of the surfacecomposite was studied by the optical microscopy The hardness of the surface compositewas measured using a micro Vickers hardness tester The resistance wear and thetribological behavior of the samples were examined by the reciprocating wear tester Theworn surfaces and the worn debris were collected and evaluated using the SEM Themaximum temperature in the first pass for the maximum and the minimum travel speedwas obtained 335 and 455 degrees Celsius respectively The maximum and the interpasstemperature increased in next passes The grain size in the stir zone decreased because ofperforming FSP The minimum grain size was achieved after processing with themaximum travel speed and the amount of decrease with respect to the base metal wasabout 80 The results of XRD shows that in the composite produced with the pure nickelpowder Al3Ni and in the one produced with the activated powder Al3Ni and Al3Ni2 exist After performing FSP the measured hardness value of all samples was 2 2 to 2 7 times ofthe base metal Also the wear resistance of them had improved compare to the base metal The best value of wear resistance obtained for those two samples which had beenprocessed using activated powder with travel speed of 32 and 44 mm min compare toAA2024 T351 and the other processed samples The dominant wear mechanism in thebase metal was adhesive wear which was changed to delamination wear after processing At the beginning of performing wear test for the produced composites the mechanism ofthe material removal of composites surface was adhesive wear and then it changed todelamination wear Key words Friction stir process Al Ni composite Tribology Intermetallic compounds
استاد راهنما :
مرتضي شمعانيان، حسين ادريس
استاد داور :
علي اشرفي، صالح اكبرزاده
