تولید کامپوزیت پایه فلزی Tio2/Al5083 به وسیله روش فراوری اصطکاکی اغتشاشی (FSP)

محورهای موضوعی : Manufacturing process monitoring and control

رضا عبدی بهنق ¹ , رسول سالک رستم ² , محمد کاظم بشارتی گیوی ³

1 - عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی ارومیه
2 - کارشناسی ارشد ساخت و تولید
3 - دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران

تاریخ دریافت : 1392/10/19 تاریخ پذیرش : 1392/10/19 تاریخ انتشار : 768/02/12

کلید واژه: فرآوری اصطکاکی اغتشاشی, Al5083, Tio2 میکرو سختی, کامپوزیت پایه فلزی,

چکیده مقاله :

جوش حالت جامد به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فرآیند جدیدی می‌باشد که دارای بازده بالا و بدون ضرر برای محیط زیست می‌باشد. جوش حالت جامد (FSW) به عنوان اختراعی مهم در جوش فلزات در یک دهه اخیر در نظر گرفته شده است. اخیرا فرآیند فرآوری اصطکاکی اغتشاشی (FSP) برای بهسازی زیرساختاری مواد فلزی ابداع شده است که بر اصول روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بنا گشته با این تفاوت که در این فرایند جوشکاری در میان نیست و ابزار غیر مصرفی به درون قطعه رفته و دو ماده را مخلوط کرده و با تولید کامپوزیت پایه فلزی (MMC) خواص بهینه‌ای نسبت به فلز پایه حاصل می‌گردد. در این مقاله از ورق‌های Al5083 استفاده شده و کامپوزیت Tio2/Al5083 را به وسیله ریختن پودر فلزی Tio2 به درون ورق‌ها و استفاده از ابزارهای مختلف برای ایجاد کامپوزیت و مخلوط کردن پودر استفاده کرده‌ایم و بعد خواص مکانیکی کامپوزیت به وجود آمده را بررسی و با فلز پایه مقایسه کردیم. نتایج حاصل حاکی از آن است که خواص بسیار مطلوبی به دست آمده و سخت سازی سطح و ریز دانه کردن آلومینیوم مذکور که مد نظر بوده کاملا به دست آمده است.

منابع و مأخذ:

1- Thomas WM, Nicoholas ED, Needham JC, Church MG, Templesmith P, Dawes CJ., GB patent application 9125978.8, December 1991; US patent 5460317, October 1995

2- Mishra RS, Ma ZY., "Friction stir welding and processing". Mater. Sci. Eng. R., Vol. 50, pp.1-78, 2005.

3- Sinha P, Muthukumaran S, Mukherjee SK. "Analysis of first mode of metal transfer in friction stir welded plates by image processing technique", J Mater Process Tech, 197(1–3), pp.17–21, 2008.

4- Surekha K, Murty BS, Prasad Rao K., "Microstructural characterization and corrosion behavior of multipass friction stir processed AA2219 aluminium alloy", Surf. Coat. Tech., Vol. 202, pp. 4057–4068, 2008.

5- Liming K.E., Xing L.I., and Indacochea J.E., "Material flow patterns and cavity model in friction-stir welding of aluminum alloys", Metallurgical and Materials Transactions B, 35B, pp. 153-160, February 2004.

6- Surekha K, Murty BS, Prasad Rao K., "Microstructural characterization and corrosion behavior of multipass friction stir processed AA2219 aluminium alloy", Surf. Coat. Tech., 202, pp. 4057– 4068, 2008.

7- Lee WB, Jung SB. "The joint properties of copper by friction stir welding", Mate. Lett., Vol. 58, pp.1041– 1046, 2004.

8- Uzun H., "Friction stir welding of SiC particulate reinforced AA2124 aluminium alloy matrix composite", Mater. Des., 28, pp.1440–1446, 2007.

9- Ma ZY, Mishra RS, Mahoney MW., "Superplastic deformation behaviour of friction stir processed 7075Al alloy", Acta Mater., 50 (17), pp.4419-4430, 2002.

10- Hautala T, Tiainen T., Trends in Welding Research, Pro. Sixth.Inter. Conf., USA, pp. 324-328, 2003.

11- Rajamanickam N, Balusamy V., "Effect of process parameter on mechanical properties of friction stir welds using design of experiments", Indian Jour. of Eng and Mater. Sci., 15, pp.293-299, 2008.

12- Estrin Y, Isaev NV, Lubenets SV, Malykhin SV, Pugachov, AT, Vustovalov VV, Reshetnyak EN, Fomenko VS, Fomenko LS, Shumili SE, Janecek M, Hellmig RJ., "Effect of microstructure on plastic deformation of Cu at low homologous temperatures", Acta Mater, 54, pp.5581–5590, 2006