بهبود خواصّ مكانيكي كامپوزيت‌هاي پايۀ آلومينيمي ساخته ‌شده توسّط فرآيند اصطكاكي اغتشاشي با استفاده از روش سطح پاسخ

كارشناسي ارشد

آلومينيم 356A يك آلياژ ريختگي است. اين آلياژ داراي استحكام و شكل‌پذيري خوب به همراه خواصّ ريختگي عالي و مقاومت به خوردگي بالا است و به‌صورت گسترده‌اي در صنايع هواپيماسازي، صنايع دفاعي و به‌ويژه صنايع خودروسازي به‌جاي اجزاء فولادي استفاده مي‌شود؛ اما مقاومت به سايش كم اين آلياژها باعث شده كه استفاده از آن‌ها محدود شود. فرآيند اصطكاكي اغتشاشي راهكاري براي بهبود خواصّ مكانيكي اين آلياژ است. فرآيند اصطكاكي اغتشاشي يك تكنيك جديد حالت ‌جامد است كه بر اساس اصول كلّي جوشكاري اصطكاكي اغتشاشي توسعه‌ يافته است و از آن براي اصلاح ريزساختار در موادّ فلزّي ازجمله سوپرپلاستيسيته، كامپوزيت سطحي و بهبود ريزساختار آلياژ‌هاي آلومينيم ريخته‌گري شده استفاده مي‌شود. در اين پژوهش، با استفاده از طرح باكس- بنكن بر اساس روش سطح پاسخ تأثير پارامترهاي سرعت چرخشي ابزار، سرعت پيشروي ابزار و درصد وزني كاربيد تنگستن بر چقرمگي شكست، انرژي شكست و مقاومت ضربۀ نمونه‌هاي FSP شده بررسي شد. اين فرآيند در سرعت‌هاي چرخشي 1200، 1400 و1600 دور بر دقيقه، سرعت‌هاي پيشروي 20، 40 و 60 ميلي‌متر بر دقيقه و درصدهاي وزني كاربيد تنگستن 0، 3 و 6 بر روي نمونه‌ها انجام گرفت. با استفاده از جدول آناليز واريانس، تأثير پارامترها و مدل‌هاي رياضي مورد بررسي قرار گرفت. مقايسۀ نتايج روش سطح پاسخ با نتايج تجربي نشان داد كه نتايج به ‌دست ‌آمده از درصد خطاي كمي برخوردار است. پس از انجام فرآيند بهينه‌سازي با روش سطح پاسخ سرعت پيشروي ابزار، سرعت چرخشي ابزار و درصد وزني كاربيد تنگستن به ترتيب براي اصلاح سطحي آلياژ آلومينيم 002/ 20 ميلي‌متر بر دقيقه، 371/ 1201 دور بر دقيقه و 000/0 درصد به‌ دست آمد. مقدار چقرمگي شكست، انرژي شكست و مقاومت ضربه براي نمونۀ FSP شده با پارامترهاي بهينه به ترتيب برابر 616/17مگا پاسكال جذر متر، 828/2 ژول و 543/18 ژول به دست آمد.

210683

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر علي حسين زاده كاشان

بهينه سازي سيستم ها

دكتر محمدرضا محمدعليها