مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی پارامترهای مؤثر بر خواص مکانیکی و ساختاری نمونه سیم آلومینیومی تولید شده به روش اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه سمنان
2 عضو هیات علمی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان
چکیده
اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی فرایندی بر پایه حرارت حاصل از اصطکاک میان قالب و مواد می‌باشد که در آن نمونه از طریق فشرده سازی و اکستروژن موادی مانند براده-های فلز به وجود می‌آید . در این مقاله نمونه سیم آلومینیومی تولید شده از براده‌های آلیاژ آلومینیوم AA7022 به روش اکستروژن اصطکاکی مورد بررسی قرار گرفته‌است. نمونه‌ها در سرعت‌های دورانی و نیرو‌های مختلف، اکسترود شده و اثر این دو پارامتر مورد مطالعه قرار گرفته است. در ابتدا خواص ساختاری نمونه‌ها به وسیله میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی بررسی شد. نتایج حاکی از این بود که نمونه‌های تولید شده در سرعت دورانی بالاتر و نیروی کمتر از کیفیت سطح به مراتب بهتری برخوردار بوده و ترک سطحی کمتری در آن‌ها دیده شد. از طرفی دیگر با افزایش سرعت دورانی دمای فرایند و اندازه دانه افزایش یافت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نیز نشان داد که با تغییر سرعت دورانی و نیروی اکستروژن میزان تف‌جوشی و چسبیدگی میان ذرات آلومینیوم نیز تغییر خواهد کرد و با بهینه کردن این پارامتر‌ها می‌توان میزان تخلخل و عیوب داخلی سیم را کاهش داد. در ادامه جهت مطالعه خواص مکانیکی، آزمون‌‌های میکروسختی و فشار به کار گرفته‌شد. با افزایش سرعت دورانی مقادیر سختی و تنش تسلیم نمونه‌ها کاهش چشم‌گیری پیدا کرد و افزایش نیروی اکستروژن تا یک حد مشخص نیز باعث افزایش در استحکام تسلیم ماده شد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of the effective parameters on the mechanical and structural properties of aluminum wire sample fabricated by friction stir extrusion

نویسندگان English

Kamin Tahmasbi 1
Masoud Mahmoodi 2
1 Department of Mechanical Engineering, Semnan University
2 Assistant prof. Mechanical Engineering Department, Semnan Uni.
چکیده English

Friction stir extrusion (FSE) is a process based on the heat generated by friction between die and materials in which a sample is produced through consolidation and extrusion of precursor materials such as metal chips. In this paper, the wire samples produced by friction extrusion of aluminum alloy AA7022 chips are investigated. The samples were extruded at different rotational speeds and extrusion forces, and impacts of these two parameters were studied. At first, structural properties of samples were studied using optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The result showed that the samples produced at higher rotational speeds and lower forces had a far better surface quality and lower surface crack were seen on them. On the other hand, the temperature of process and grain size were increased with rise of rotational speed. The SEM micrographs showed that by changing rotational speed and extrusion force, the amount of adhesion and sintering between aluminum particles change and by optimizing these parameters can decrease wire’s internal defects and pits. In the following, to study mechanical properties, micro hardness and compression tests were used. The values of hardness and yield stress of samples were decreased with increasing rotational speed and increasing the extrusion force to a certain extent caused increase in yield stress of material.

کلیدواژه‌ها English

Friction stir extrusion
Aluminum
Rotational speed
Extrusion force