تولید و بررسی خواص نانو کامپوزیت سطحی آلومینیوم/ نانولوله کربنی (Al-CNT)تولید شده با فرآیند اصطکاکی- اغتشاشی

فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

مقاله 2، دوره 3، شماره 10، بهمن و اسفند 1391، صفحه 13-24   

نویسندگان

امین ربیعی زاده¹؛ احمد افسری²؛ مهرداد محمدی^{* 3}

¹مربی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز، دانشکده مهندسی، گروه مواد.

²استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز، دانشکده مهندسی، گروه ساخت و تولید.

³مربی، مرکز آموزش علمی - کاربردی خانه کارگر شیراز،گروه مکانیک.

تاریخ دریافت: 07 دی 1394،  تاریخ پذیرش: 07 دی 1394 

چکیده

استفاده از کامپوزیت‌های زمینه فلزی تقویت‌شده به دلیل خواص آن مانند استحکام مخصوص بالا، سختی بالا و مقاومت در برابر سایش خوب در حال افزایش است. فرآیند اصطکاکی - اغتشاشی یک روش بهسازی سطح نوین است که برای ساخت کامپوزیت سطحی توسعه یافته است. این فرآیند با استفاده از یک ابزار غیر‌مصرفی برای تولید حرارت اصطکاکی و عمل اغتشاش انجام می‌گیرد. دراین مقاله، امکان انجام پراکندگی به صورت توده‌ای تقویت‌کننده نانو لوله کربن درکامپوزیت زمینه فلزی آلومینیوم، با موفقیت مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌ها در معرض تعداد پاس‌های گوناگون فرآیند اصطکاکی - اغتشاشی از یک تا چهار پاس قرار گرفتند. مشاهده‌های ریزساختاری با بکارگیری میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح بهسازی‌شده، انجام گرفت. خواص مکانیکی شامل ریزسختی و مقاومت به سایش، به گونه کامل ارزیابی شدند. خصوصیات سایشی کامپوزیت سطحی با استفاده از یک دستگاه آزمایش سایش پین‌بر روی دیسک، در دمای اتاق مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که سختی درسطح کامپوزیت تولید‌شده چهار پاسه،195 ویکرز بود که دو برابر سخت‌تر نسبت به آلیاژ پایه آلومینیوم می باشد. هم چنین، فرآیند اصطکاکی - اغتشاشی، ضریب اصطکاکی را در مورد نمونه چهار پاس، در حدود 50 درصد کاهش داد.
 

کلیدواژه‌ها

فرآیند اصطکاکی - اغتشاشی؛ آلیاژ آلومینیوم؛ نانو لوله کربن؛ خواص مکانیکی

مراجع

1- C.G. Rhodes, M.W. Mahoney, and W.H.Bingel, Calabrese M. Scripta Mater; 48:1451,

2003.

2- R. S. Mishra, and Z. Y. Ma, “Friction stirwelding and processing”, Materials Scienceand Engineering R, Vol. 50, pp. 1-78, 2005.

3- W.M. Thomas, E.D. Nicholas, J.C.Needham, M.G. Murch, P. Templesmith, andG.B. Paterit. Application No. 9125978.8, 1991.

4- R. Nandan, T. DebRoy, and H.K.D.H.Bhadeshia, "Recent Advances in Friction StirWelding–Process, Weldment Structure andProperties", Progressin Materials Science, vol.53, pp. 980–1023, 2008 .

5- B. London, M. Mahoney, B. Bingel, M.Calabrese, and D. Waldron, September,. In:Proceedings of the Third InternationalSymposium on Friction Stir Welding, Kobe,Japan, pp. 27–28, 2001.

6- S.F. Hulbert and J.J. Klawitter, “ Anintroduction to Bioseramics” Vol. 15, pp. 123-130, 1971.

7- R.S. Mishra, Z.Y.Ma and I.Charit, “Frictionstir processing: a novel technique forfabrication of surface composite”, Materials Science and Engineering A, Vol.341, pp.307-310, 2003.

8- S. Rajiv, M. Murray and W. Mahoney,Friction Stir Welding and Processing., editors,p 1-5 DOI:10.1361/fswp, p001, 2007.

9- J.A. Querin, H.A. Rubisoff, and J.A.Schneider,“ Effect of Weld Tool Geometry oFriction Stir Welded Ti-6Al-4V”, Trends inWelding Research, Proceedings of the 8thInternational Conference, pp. 108-112, 2009.

10- پژوهشکده صنعت نفت تهران www. ripi. Ir

11- ع. یزدانی "تولید کامپوزیت های نانوساختار آلومینیوم-کاربید بور به روش اتصال تجمعی نورد" مجله مواد نوین،.1390 بهار ،32 -23 ص ،3شماره ،1جلد