اثر پردازش اصطکاکی اغتشاشی ارتعاشی بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت سطحی Al5052/SiC

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان

2 گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی ، دانشگاه کاشان

3 استادیار دانشگاه کاشان

چکیده

فرآیند پردازش اصطکاکی اغتشاشی روش پردازش سطحی است که برای بهسازی ریزساختار و بهبود خواص مکانیکی سطح فلز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این تحقیق، قطعه کار عمود بر جهت پردازش در حین پردازش اصطکاکی اغتشاشی، ارتعاش مکانیکی می‌‌یابد. پیشروی طولی و حرکت چرخشی شانه ابزار با حرکت ارتعاشی قطعه‌کار همراه است. این فرآیند، تحت عنوان "پردازش اصطکاکی اغتشاشی ارتعاشی" نامگذاری شد. اثرات فرآیندهای پردازش اصطکاکی اغتشاشی و پردازش اصطکاکی اغتشاشی ارتعاشی روی ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم 5052 شامل نانوذرات SiC بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد که حضور ارتعاش در حین پردازش اصطکاکی اغتشاشی منجر به کاهش اندازه دانه در منطقه اغتشاش و افزایش همگنی توزیع ذرات می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که استحکام و درصد افزایش طول نمونه‌های پردازش اصطکاکی اغتشاشی شده کمتر از این مقادیر برای نمونه‌های پردازش اصطکاکی اغتشاشی ارتعاشی شده هستند. این خواص به افزایش یافتن کرنش ماده در منطقه اغتشاش با اعمال ارتعاش نسبت داده می‌شود که سبب می‌شود تبلور مجدد در حین پردازش اصطکاکی اغتشاشی افزایش یابد. نتایج نشان می‌دهد که خواص حاﺻل از پردازش اصطکاکی اغتشاشی ارتعاشی با افزایش فرکانس ارتعاش بهبود می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of friction stir vibration processing on microstructure and mechanical properties of Al5052/SiC surface nano composite

نویسندگان [English]

  • Mohammad Givi 1
  • Amir Hossein Ghasemi 2
  • Mahmoud Abbasi 3
1 Department of Materials Engineering and Science, Faculty of Engineering, University of Kashan
2 Department of Materials Science, Faculty of Engineering, University of Kashan, Kashan, Isfahan
3 Faculty of Engineering, University of Kashan, Kashan, Iran
چکیده [English]

Friction stir processing (FSP) is a surface processing method to modify the microstructure and enhance the mechanical properties of metal surface. In the current research, the work specimen is vibrated normal to processing line during FSP. Transverse and rotation movements of shoulder are accompanied with vibration motion of specimen. This new process is entitled FSVP (friction stir vibration processing). The effects of FSP and FSVP processes on microstructure and mechanical properties of Al5052 alloy matrix composite incorporated SiC nanoparticles are analyzed. The results show that the presence of vibration during FSP leads to the grain size decrease in the stir zone and it enhances the homogeneity of particles distribution. The results indicate that strength and ductility of FS processed specimens are lower than those processed by FSVP. These are related to increased deformation and strain of soft material in the stir zone as vibration is applied which promotes the dynamic recrystallization during FSP. The results also imply that the characteristics of FSV processed specimens improve as vibration frequency enhances.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Friction stir vibration processing
  • SiC nano particles
  • Surface composite
  • Microstructure
  • Mechanical properties