شماره راهنما :
1094 دكتري
پديد آورنده :
صادقي، بهزاد
عنوان :
جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي نانوكامپوزيت Al-Al2O3 با توزيع اندازه دوگانه تقويت كننده Al2O3
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
دوازده، [152]ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مرتضي شمعانيان، فخرالدين اشرفي زاده
استاد مشاور :
پاسكواله كاواليره
توصيفگر ها :
جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي , نانوكامپوزيت , توزيع اندازه دوگانه تقويت كننده , پلاسماي قوس الكتريكي
استاد داور :
محمدحسين عنايتي، حبيب دانش منش، فتح اله كريم زاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/09/13
كد ايرانداك :
ID1094 دكتري
چكيده فارسي :
1 چكيده در اين پژوهش جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي نانو كامپوزيت 3 Al Al2O با توزيع اندازه دوگانه از ذرات تقويتكننده آلومينا مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت هدف از انجام اين پژوهش مطالعه و بررسي نقش اندازه ذرات تقويتكننده آلومينا در ناحيه اغتشاش جوشكاري و همچنين به دست آوردن پنجرهكاري مجاز براي جوشكاري اين نوع نانوكامپوزيتها بوده است در اين راستا اثر توزيع دوگانه از تقويت كننده آلومينا بر اندازه دانه آلومينيوم چه در نانوكامپوزيت ساخته شده و چه در ناحيه اغتشاش جوشكاري شده و همچنين سختي اين نواحي مورد بررسي قرار گرفت بدين منظور از تف جوشي پالسماي قوس الكتريكي SPS در دماي تف جوشي 055 و فشار 50 MPa به منظور تفجوشي مخلوطهاي پودري استفاده شد در همين راستا از نسبتهاي وزني مختلف 8 2 6 4 5 5 4 6 01 0 0 2 از نانو به ميكروذرات آلومينا به منظور ساخت نانوكامپوزيتهاي 3 Al Al2O استفاد شد در ادامه نانو كامپوزيتهاي ساخته شده به روش جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي FSW در سرعتهاي مختلف خطي V و دوراني W ابزار جوشكاري شدند در هر مرحله از ساخت و جوشكاري اين نانوكامپوزيت ها به منظور مطالعات ريزساختاري و همچنين بررسي نحوه توزيع تقويتكنندهها در زمينه آلومينيوم از ميكروسكوپ نوري OM ميكروسكوپ الكتروني روبشي SEM ميكروسكوپ الكتروني عبوري TEM و همچنين پراش پرتو ايكس XRD استفاده شد عالوه بر اين به منظور مطالعه و تعيين بافت ناحيه اغتشاش در نانوكامپوزيتهاي مورد مطالعه از تصاوير پراش الكترونهاي برگشتي EBSD كمك گرفته شد مشخص شد كه پنجره كاري براي جوشكاري FSW نانوكامپوزيتهاي ساخته شده به روش متالورژي پودر و با توزيع اندازه دوگانه از تقويتكنندهي آلومينا محدود و در نسبتهاي خاصي از W V امكان پذير است عالوه بر اين نتايج نشان داد كه امكان جوشكاري اين نانوكامپوزيتها در محدوده حرارت ورودي كمتر از 2800 J mm و بيشتر از 5700 J mm ميسر نميباشد همچنين مشخص شد كه نيروي عمودي اوليه الزم Fz جهت جوشكاري اين نوع نانوكامپوزيتها ارتباط مستقيمي با سختي نانوكامپوزيت دارد به طوريكه اين نيرو براي نانوكامپوزيت 3 Al 46Al2O حداكثر مقدار 47kN ميباشد بررسيهاي ميكروساختاري نشان داد كه هر سه پديدهي تبلورمجدد ديناميكي پيوسته CDRX ناپيوسته DDRX و همچنين هندسي GDRX مسؤل تحوالت ريزساختاري و فرايند اصالح دانه در ناحيه اغتشاش نانوكامپوزيتها ميباشند نتايج نشان داد كه فرايند اصالح دانه آلومينيوم در ناحيه اغتشاش جوشكاري شده از نانوكامپوزيت ارتباط مستقيمي با نسبت نانو به ميكروذرات آلومينا دارد به طوريكه در نسبت 6 4 از نانو به ميكروذرات آلومينا اين اصالح دانه آلومينيوم موثرتر بوده است ضمن اينكه بايد متذكر شد كه با افزايش نسبت W V كه منجر به افزايش حرارت ورودي در طي جوشكاري ميشود اندكي رشد دانه آلومينيوم در ناحيه اغتشاش خواهيم داشت اگرچه كه مشخص شد كه حضور نانوذرات آلومينا ميتواند تا حدودي مانع از رخداد اين پديده شود نتايج بررسيهاي ميكروسكوپي و پراش الكترونهاي برگشتي نشان داد كه ميكروذرات وكلوخههاي ناشي از نانوذرات آلومينا كه اندازهاي بزرگتر از يك ميكرومتر دارند ميتوانند به عنوان مكانهاي مستعد جوانه زني از طريق جوانه زني متاثر از ذرات PSN در فرايند تبلورمجدد ديناميكي عمل كنند ضمن اينكه نانوذرات آلومينايي كه به صورت مجزا و همگن در زمينه آلومينيوم و در ناحيه اغتشاش به عنوان نتيجه اي از فرايند اغتشاش توزيع پيدا كردهاند از طريق ايجاد فشار زنر با قفل كردن مرزدانهها ضمن جلوگيري از رشد دانه آلومينيوم باعث افزايش سختي اين ناحيه ميشوند ارزيابيهاي تحوالت بافت ناحيه اغتشاش نشان داد بافت ناحيه اغتشاش حتي با تغيير نسبت نانو به ميكروذرات آلومينا تغيير چنداني نميكند و بافت برشي B B ميباشد ضمن اينكه مشخص شد كه در حرارتهاي ورودي پايين براي نسبتهاي كمتر نانو به ميكروذرات آلومينا در اينجا نسبت 8 2 مولفهي جزئي رشته 100 011 C پديدار ميشود عالوه بر اين نتايج نشان داد كه حضور چنين مولفه اي در ناحيه اغتشاش بيش از آنكه متاثر از نسبت نانو به ميكروذرات آلومينا باشد تحت تاثير ميزان حرارت ورودي يا به عبارتي ديگر نسبت W V ميياشد به طوريكه كه در شرايط جوشكاري با سرعت دوراني و خطي به ترتيب 1900 rpm و 37 mm min مولفه بافت C ناپديد ميشود همچنين ميانگين اختالف جهتگيري در دانههاي متبلور شده در ناحيه اغتشاش جوشكاري شده با افزايش درصد وزني نانو ذرات آلومينا افزايش يافته است بعالوه نتايج بررسيهاي مكانيكي و ريزساختاري نشان داد كه نسبت مطلوب براي نانو به ميكروذرات آلومينا در يك درصد وزني كلي مشابه از تقويتكنندهها براي نانوكامپوزيتهاي ساخته شده به روش پالسماي قوس الكتريكي در اين پژوهش 6 4 و سپس 8 2 ميباشد كلمات كليدي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي نانوكامپوزيت توز
استاد راهنما :
مرتضي شمعانيان، فخرالدين اشرفي زاده
استاد مشاور :
پاسكواله كاواليره
استاد داور :
محمدحسين عنايتي، حبيب دانش منش، فتح اله كريم زاده
