تاثير شرايط فرايند هم¬زني اصطكاكي بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ روي-27% آلومينيوم(27ZA)

ارشد

در اين پژوهش به بررسي تاثير شرايط فرايند هم‌زني اصطكاكي بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ 27ZA پرداخته شد. پارامترهاي اين پژوهش عبارت بودند از درصد مس در آلياژ، سرعت چرخش ابزار، سرعت پيش-روي و تعداد پاس¬ها كه مورد بررسي قرار گرفتند. ابتدا به دليل تغييرات خواص مكانيكي در اثر تغيير درصد مس در آلياژ از سه آلياژ با درصدهاي متفاوت مس (0 و 2 و 4) استفاده شد و امكان پذيري انجام فرايند هم¬زني اصطكاكي بر روي اين آلياژها بررسي شد. با انجام آزمايش¬هاي اوليه و استفاده از طراحي آزمايش به روش تاگوچي به محدوده¬اي از سرعت چرخش ابزار و سرعت پيش¬روي به دست آمد كه اين محدوده براي سرعت چرخش ابزار rpm600، rpm750 و rpm950 است و براي سرعت پيش¬¬روي mm/min50، mm/min65 و mm/min80 است. در اين محدوده از سرعت چرخش و سرعت پيش¬روي، فرايند هم¬زني اصطكاكي بر روي هر سه آلياژ انجام شد. علاوه بر سرعت چرخش ابزار و سرعت پيش¬روي، پارامتر تعداد پاس نيز مورد بررسي قرار گرفت كه تا دو پاس فرايند هم¬زني اصطكاكي بر روي آلياژها انجام شد. از آزمايش¬هاي متالوگرافي و سپس ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكرتوني روبشي براي شناسايي و بررسي ريزساختار و از آزمايش-هاي كشش و ريزسختي سنجي جهت بررسي خواص مكانيكي نمونه¬هاي به دست آمده استفاده شد. با توجه به نتايج آزمايش¬ها سرعت چرخش بهينه rpm600 و سرعت پيش¬روي بهينه mm/min50 و mm/min65 و 2 پاس براي هر سه آلياژ به دست آمد. ساختار دندريتي آلياژهاي ريختگي پس از فرايند هم¬زني اصطكاكي دچار تغييرات شديد شد و با كاهش اندازه دانه همراه بود. در تمامي نمونه¬هاي بدون مس استحكام تسليم پس از فرايند هم¬زني اصطكاكي از MPa245 تا MPa160 نيز كاهش يافت و درصد افزايش طول قبل از شكست در اين آلياژ 7 برابر شد. اما استحكام تسليم در آلياژ با 2 درصد مس از حدود MPa283 تا MPa300 و در آلياژ با 4 درصد مس از MPa278 تا MPa318 افزايش يافت و در تمامي آلياژها درصد افزايش طول قبل از شكست رشد چشم-گيري داشت. سختي در ناحيه هم¬زني در هر سه آلياژ با كاهش حداقل 20 درصدي مواجه بود.

195899

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر حميدرضا جعفريان

شناسايي و انتخاب مواد مهندسي

دكتر عليرضا ايواني ، دكتر سميه اعلم الهدي