پديد آورنده :
عباسي، حميد
عنوان :
اثر افزودن نانو ذرات دي اكسيد تيتانيوم (TiO2) به محل جوش نقطه اي اصطكاكي اغتشاشي فولاد عاري از عناصر بين نشين (IF) و ارزيابي خواص اتصال
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
پانزده،۹۷ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مسعود عطاپور
توصيفگر ها :
جوشكاري نقطه اي اصطكاكي اغتشاشي , فولاد گالوانيزه عاري از عناصر بين نشين , ريزساختار , خواص مكانيكي , حالت شكست , آزمايش پلاريزاسيون پتانسيوديناميك
استاد داور :
مرتضي شمعانيان، عبدالمجيد اسلامي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/10/25
چكيده فارسي :
چكيده امروزه استفاده از فوالدهاي عاري از عناصر بين نشين در صنعت خودروسازي در حال گسترش است يكي از چالشهاي مهم اين فوالدها بحث اتصال آنها و كيفيت جوش نهايي است در اين پژوهش به بررسي جوشكاري نقطهاي اصطكاكي اغتشاشي فوالد گالوانيزه عاري از عناصر بين نشين به ضخامت 7 1 ميليمتر پرداخته شده است همچنين اثر پارامترهاي مختلف جوشكاري شامل سرعت چرخش ابزار 167 113 1266 و 1146 دور بر دقيقه و زمان جوشكاري 9 1 و 3 ثانيه بر خواص مكانيكي اتصاالت مورد بررسي قرار گرفت با انجام آزمايش كشش برش و بررسي نتايج حاصل سرعت چرخش ابزار1266 دور بر دقيقه و زمان جوشكاري 3 ثانيه به عنوان پارامتر بهينه انتخاب گرديد سپس از نانو ذرات دي اكسيد تيتانيوم 2 TiO با قطر ميانگين 91 nm و درصدهاي وزني مختلف 211 1 511 1 و 311 1 گرم به منظور بهبود خواص مكانيكي جوش و ممانعت از رشد دانهها در ناحيه اغتشاش فرايند جوشكاري نقطهاي اصطكاكي اغتشاشي استفاده شد ميكروسكوپ نوري استريوگرافي ميكروسكوپ الكتروني روبشي طيفسنج نشر انرژي و پراش پرتو ايكس جهت بررسي تغييرات ماكروساختاري و ريزساختاري نواحي مختلف جوش به كار گرفته شدند جهت ارزيابي خواص مكانيكي نقطه جوشها آزمايش كشش برش و آزمايش ريزسختي سنجي صورت گرفت آناليز سطوح شكست و ارزيابي رفتار شكست نمونهها نيز به كمك استريوگرافي و ميكروسكوپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت به منظور بررسي رفتار خوردگي سطوح جوش آزمايش پالريزاسيون پتانسيوديناميك و آزمايش غوطهوري در محلول 6 1 موالر سديم كلريد و 6 1 موالر اسيد سولفوريك انجام گرفت نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه افزايش سرعت چرخش ابزار از 167 دور بر دقيقه تا 1266 دور بر دقيقه موجب كاهش اندازه دانه در ناحيه اغتشاش به كمتر از 4 2 ميكرومتر ميشود با اين وجود افزايش سرعت چرخش ابزار از 1266 دور بر دقيقه تا 1146 دور بر دقيقه اثر معكوسي داشته و رشد دانهها در ناحيه اغتشاش را در پي داشت همچنين افزودن مقدار كافي از نانو ذرات دي اكسيد تيتانيوم در ناحيه اغتشاش موجب كنترل رشد دانهها گرديد به نحوي كه با افزودن مقدار 511 1 گرم از ذرات مذكور موجب كاهش اندازه دانهها در ناحيه اغتشاش به كمتر از 5 1 ميكرومتر ميشود دادههاي حاصل از آزمايش سختي سنجي حاكي از افزايش سختي در حدود 19 ويكرز در نتيجه حضور نانو ذرات دي اكسيد تيتانيوم بود افزون بر اين حضور نانو پودرهاي دي اكسيد تيتانيوم منجر به افزايش نيروي شكست اتصاالت در حدود 46 درصد شد با اين وجود افزودن بيش از 511 1 گرم از ذرات تقويت كننده تجمع و كلوخهاي شدن اين ذرات در برخي قسمتهاي ناحيه اغتشاش را در پي داشت كه اين موجب كاهش نيروي شكست اتصاالت شد در بررسي حالت شكست نمونههاي به دست آمده از آزمايش كشش برش سه حالت شكست مشخص شد كه شامل حالت شكست فصل مشترك شكست تركيبي و شكست در ناحيه ترمومكانيكي بود حالت شكست در ناحيه ترمومكانيكي قابليت تحمل نيرو و جذب انرژي باالتري را دارد و از لحاظ صنعتي مطلوبتر است نتايج آزمايشهاي پالريزاسيون پتانسيوديناميك و غوطهوري حاكي از باالتر بون مقاومت به خوردگي فلز پايه نسبت به نقاط جوش مختلف بود همچنين دانسيته جريان خوردگي icorr كمتري در مقايسه با نمونههاي مختلف جوشكاري شده به دست آمد عالوهبر اين نتايج حاصل از آزمايش هاي پالريزاسيون پتانسيوديناميك نشان داد كه نمونه حاوي 511 1 گرم از نانو ذرات دي اكسيد تيتانيوم مقاومت به خوردگي باالتر و دانسيته جريان خوردگي كمتري نسبت به ساير نمونههاي جوشكاري دارد كلمات كليدي جوشكاري نقطهاي اصطكاكي اغتشاشي فوالد گالوانيزه عاري از عن اصر بين نشين ريزساختار خواص مكانيكي حالت شكست آزمايش پالريزاسيون پتانسيوديناميك
چكيده انگليسي :
37AbstractToday the use of interstitial free steels in the automotive industry is continuously increased Joining and welding quality are considered as the main challenges of these materials In thisstudy the friction stir spot welding of galvanized interstitial free steel was studied by usinga sheet with thickness of 0 7 mm Also the effect of different welding parameters includingthe tools rotation speed 710 900 1120 and 1400 rpm and the dwells time 3 6 and 9S onthe mechanical properties of the joints were investigated Based on the shear tensile tests tool rotation speed of 1120 rpm and the dwells time of 9S were selected as the optimalparameters In the seconded phase of this study the addition of TiO2 nanoparticles with anaverage diameter of 30 nm in the welds was evaluated For this purpose three differentweight percent of TiO2 nanoparticles 0 002 0 005 and 0 009 g were used Opticalmicroscopy stereography scanning electron microscopy and X ray diffraction tests wereused to study the macroscopic and microstructural properties of different weld regions Mechanical properties of the welds were evaluated using shear tensile tests and microhardness experiments The fracture surfaces were also studied using stereography andscanning electron microscopy Potentiodynamic polarization and immersion tests wereapplied to study the corrosion properties of the welds in 0 1M NaCl 0 1 M H2SO4 solution The results showed that increasing the tool rotation speed from 710 rpm to 1120 rpm reducedgrain size in the stir zone However the increase in the tool rotating speed from 1120 rpm to1400 rpm led to grain growth in the stir zone Also the addition of a sufficient amount oftitanium dioxide nanoparticles in the stir zone can significantly control the grain growth Itwas found that the adding of 0 005 g TiO2 reduced the grain size in the stir zone to about 0 5 m The results of hardness tests indicated that an increase in the hardness was occurred dueto addition of TiO2 nano particles Also the addition of more than 0 005 g of particlesresulted in the agglomeration and deteriorated the mechanical properties of the welds TheSEM analyses of the fractured surfaces indicated that interfacial mode was occurred in theTMAZ region The results of the potentiodynamic polarization and immersion tests indicatedthat the FSSW process deteriorated the corrosion resistance of the material Also theaddition of 0 005 g nano particle improved the corrosion resistance of the welds Keywords friction stir spot welding galvanized interstitial free steel microstructure mechanical properties fracture mode potentiodynamic polarization tests
استاد راهنما :
مسعود عطاپور
استاد داور :
مرتضي شمعانيان، عبدالمجيد اسلامي
