Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1398
10
1
gregorian
2020
1
1
20
1
online
1
fulltext
fa
تاثیر فرآوری اصطکاکی اغتشاشی بر ریزساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت A390/SiC: اثر نسبت قطر شانه به پین و تعداد پاس
Effect of Friction Stir Processing On Microstructure and Mechanical Properties of the A390/Sic Composite: The Effect of Shoulder Diameter to Pin Diameter Ratio and Number of Passes
<span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">در فرآیند ریختهگری متداول حضور تخلخل در ساختار اجتنابناپذیر است. روش ریختهگری نیمهجامد یکی از فرآیندهای مناسب برای تولید کامپوزیت است. انجام فرآیند اصطکاکی اغتشاشی </span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">به عنوان فرآیند تکمیلی سبب اصلاح ریزساختار و توزیع مناسب ذرات تقویتکننده در زمینه میشود. لذا در این تحقیق از </span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">فرآیند اصطکاکی اغتشاشی</span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> برای بهبود خواص کامپوزیت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:cambria,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">۱۰%wtSiC</span></span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">/</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:cambria,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">A۳۹۰</span></span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> استفاده شد. </span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">فرآیند اصطکاکی اغتشاشی</span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> در سرعت دورانی و خطی به ترتیب </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:cambria,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">rpm</span></span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">۸۰۰ و </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:cambria,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">mm/min</span></span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">۴۰ </span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">انجام شد.</span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> از سه نسبت قطر شانه به قطر پین </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:cambria,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">(D/d)</span></span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> برابر با ۲، ۲/۵ و ۳ استفاده شد که هرکدام از نسبتها در یک تا سه پاس فرآوری شدند</span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">.</span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> از میکروسکوپ نوری و الکترونی برای بررسی ریزساختار مقطع نمونههای فرآوری شده استفاده شد. دادههای ریزساختاری و ارتباط دادن آن به نتایج حاصل از آزمون سختی و کشش موجب دستیابی به پارامتر مطلوب شد. </span>نتایج نشان داد که </span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">فرآیند اصطکاکی اغتشاشی</span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> موجب اصلاح ریزساختار شامل تغییر اندازه و توزیع ذرات </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:cambria,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">SiC</span></span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> و سیلسیم اولیه به همراه تغییر اندازه دانه آلومینیم میشود.</span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> توزیع یکنواخت ذرات از یک طرف و کاهش اندازه دانه آلومینیم از طرف دیگر برای تعیین پارامتر مطلوب موثر است.</span></span> بالاترین استحکام وچقرمگی در در نسبت <span dir="LTR"><span style="font-family:cambria,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">D/d</span></span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;"> برابر ۲/۵ و در پاس سوم به ترتیب برابر </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:cambria,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">MPa</span></span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">۲۶۰ و</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:cambria,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">MJ/m<sup>۳</sup></span></span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">۱۰/۸ </span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">به دست آمد.</span></span> <span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">همچنین اندازه متوسط ذرات </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:cambria,serif;"><span style="font-size:8.0pt;">SiC</span></span></span><span style="font-family:iransharpsmall light,sans-serif;"><span style="font-size:10.0pt;">، سیلیسیم و دانههای آلومینیم در پارامتر مطلوب به ترتیب برابر ۲/۹۸، ۱۴/۹۸و ۱۶/۳۰ میکرومتر به دست آمد.</span></span><br>
<div style="text-align: justify;"><span style="font-size:12px;"><span style="font-family:iransharp;">In the conventional casting process, the presence of porosity in the structure is inevitable. Compocasting method is one of the processes for composite production. Performing friction stir processing as a complementary process will modify the microstructure and good distribution of reinforcing particles in the matrix. Therefore, in this study, friction stir processing was used to improve the composite properties of A390 / 10wt% SiC composites. The FSP process was performed at rotational and traveling speeds of 800rpm and 40 mm / min, respectively. Three ratios of shoulder diameter to pin diameter (D/d) of 2, 2.5 and 3 were used, each of them was processed in one to three passes. An optical microscope (OM) was used to examine the microstructure of the processed samples. Microstructural data and its association with the results of the hardness and tensile test yielded the desired parameter. The results showed that FSP modifies the microstructure including resizing and distribution of SiC particles, primary silicon as well as changes the grain size of aluminum. The uniform distribution of particles on one side and the reduction of the grain size of aluminum, on the other hand, is effective in determining the desired parameter. The highest strength and toughness in the D/d ratio was 2.5 and in the third pass were 260MPa and 10.8M J/m3, respectively. Also, the average particle size of SiC, silicon and aluminum grains in the optimum parameter were 2.98, 14.98 and 16.3 μm, respectively.</span></span></div>
فرآوری اصطکاکی اغتشاشی, کامپوزیت, آلیاژ آلومینیم A390, SiC
Friction Stir Processing,Composite,A390 Aluminum Alloy,Sic
35
44
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-27112-4&slc_lang=fa&sid=15
J.
Mohamadi Gangaraj
جواد
محمدیگنگرج
1003194753284600139322
1003194753284600139322
No
Materials Engineering Department, Materials & Industries Engineering Faculty, Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
S.
Nourouzi
سلمان
نوروزی
s-nourouzi@nit.ac.ir
1003194753284600139323
1003194753284600139323
Yes
Materials Engineering Department, Materials & Industries Engineering Faculty, Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
H.
Jamshidi Aval
حامد
جمشیدیاول
1003194753284600139324
1003194753284600139324
No
Materials Engineering Department, Materials & Industries Engineering Faculty, Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران