%46تخفیف

دانلود پروژه: ارزیابی ریزساختار و رفتار تریبولوژیکی نانو کامپوزیت سطحی آلومینیوم-نیکل ایجاد شده بر سطح آلیاژ آلومینیوم 2024 با استفاده از فرایند اصطکاکی-اغتشاشی

 

 

تعداد 122 صفحه در فایل word

ارزیابی ریزساختار و رفتار تریبولوژیکی نانو کامپوزیت سطحی آلومینیوم-نیکل ایجاد شده بر سطح آلیاژ آلومینیوم 2024 با استفاده از فرایند اصطکاکی-اغتشاشی

کارشناسی ارشد مهندسی مواد- جوشکاری

 

چکیده

در این پژوهش کامپوزیت سطحی آلومینیوم ـ نیکل بر سطح آلیاژ آلومنیوم 2024-O با استفاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی تولید شد. برای ساخت کامپوزیت سطحی دو نوع پودر نیکل خالص و پودر فعال شده آلومینیوم ـ نیکل، با نسبت اتمی برابر که به مدت 5 ساعت با سرعت چرخش 360 دور بر دقیقه آسیاب شده بودند مورد استفاده قرار گرفتند. برای اعمال پودر از حفراتی به قطر 3 میلی‌متر و عمق 2 میلی‌متر در وسط نمونه و به فاصله مرکز به مرکز 4 میلی‌متر استفاده شد و با ابزار بدون پین حفرات پوشانده شد. در ادامه  ابزاری با قطر شانه 18 میلی‌متر و پینی شیار دار با قطر 5 میلی‌متر و ارتفاع 5/2 میلی‌متر مورد استفاده قرار گرفت. فرایند با سرعت چرخشی 1250 دور بر دقیقه، زاویه ابزار با نمونه 3 درجه و در چهار پاس متوالی و در سرعت‌های خطی 62، 44، 32 و 24 میلی‌متر بر دقیقه انجام شد. برای اندازه‌گیری دمای ناحیه اغتشاشی حین فرایند از ترموکوپل نوع k استفاده شد. به منظور بررسی تغییرات فازی و ایجاد ترکیبات بین‌فلزی از آنالیز پراش پرتو ایکس و برای نشان دادن چگونگی توزیع ذرات و ریز ساختار  از میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی استفاده شد. برای حکاکی نمونه‌های فرایند شده و فلز پایه از محلول کلر استفاده شد. برای سنجش میزان سختی از دستگاه ریزسختی‌سنج ویکرز استفاده شد. ارزیابی مقاومت به سایش و رفتار تریبولوژیکی نمونه‌ها با آزمون سایش رفت و برگشتی  انجام گرفت. سطوح سایش به همراه ذرات ناشی از سایش برای بررسی مکانیزم سایش جمع‌آوری و توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. بیشینه دما در پاس اول برای نمونه فرایند شده با کمترین سرعت خطی 454 سلسیوس و برای نمونه فرایند شده با بیشترین سرعت خطی 335 سلسیوس به دست آمد. بیشینه دما و دمای بین پاسی در پاس‌های بعدی افزایش یافت.  انجام فرایند اصطکاکی اغتشاشی باعث کاهش اندازه دانه در ناحیه اغتشاشی شد. کمترین اندازه دانه مربوط به بیشترین سرعت خطی بودکه حدود 80 درصدکاهش یافت. نتایج حاصل از آزمون پراش پرتو ایکس، تولید ترکیب فلزی Al3Ni در کامپوزیت ساخته شده با پودر نیکل و تولید ترکیبات بین فلزی Al3Ni2 و Al3Ni در کامپوزیت تولید شده با پودر فعال شده را نشان می‌دهد. میزان سختی در تمام نمونه‌ها نسبت به فلز پایه از 2/2 تا 7/2 برابر افزایش یافته است. مقاومت به سایش تمام نمونه‌ها نیز نسبت به فلز پایه بهبود یافته است. بهترین مقاومت به سایش مربوط به دو نمونه فرایند شده با پودر فعال شده در سرعت خطی 44 و 32 میلی‌متر بر دقیقه است که مقاومت به سایش بهتر از تمام نمونه‌ها و نمونه 2024-T351 را از خود نشان دادند. مکانیزم غالب سایش در فلز پایه سایش چسبان بود که با اعمال فرایند به سایش ورقه‌ای تغییر کرده بود. جدا شدن مواد از سطح کامپوزیت‌های تولید شده در آغاز آزمون تحت مکانیزم سایش چسبان بوده و در ادامه مکانیزم غالب سایش ورقه‌ای است.

کلمات کلیدی

 فرایند اصطکاکی اغتشاشی، کامپوزیت آلومینیوم- نیکل، تریبولوژی، ترکیبات بین‌فلزی

فهرست مطالب

                                                                                                                                                                                         عنوان                صفحه

فهرست مطالب…………………………………………………………………………………………………………. هشت

فهرست شکل‌ها…………………………………………………………………………………………………………. یازده

فهرست جدول‌ها……………………………………………………………………………………………………….. پانزده

چکیده………………………………………………………………………………………………………………………. 1

فصل اول: مقدمه……………………………………………………………………………………………………………. 2

فصل دوم: مروری بر مطالب………………………………………………………………………………………………… 5

2-1 معرفی و تاریخچه آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم……………………………………………………………………… 5

2-1-1آلومینیوم……………………………………………………………………………………………………………. 5

2-1-2 آلیاژهای آلومینیوم…………………………………………………………………………………………………. 6

2-1-3 آلیاژهای آلومینیوم گروه 2000……………………………………………………………………………………. 7

2-1-4 آلومینیوم 2024…………………………………………………………………………………………………… 10

2-2 فرایند اصطکاکی اغتشاشی (FSP)…………………………………………………………………………………… 11

2-2-1 معرفی و تاریخچه فرایند اصطکاکی اغتشاشی…………………………………………………………………….. 11

2-2-2  تقسيم‌بندي نواحي ماکروسکوپي توليد شده بر اثر فرايند………………………………………………………….. 14

2-2-3 پارامترهاي مؤثر در فرايند اصطکاکی اغتشاشی……………………………………………………………………. 15

2-3 ساخت کامپوزیت سطحی با فرایند اصطکاکی اغتشاشی……………………………………………………………… 18

2-4 روشهای ساخت کامپوزیت سطحی با استفاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر اساس نحوه‌ اعمال پودر………………. 20

2-4-1 روش دوغابی……………………………………………………………………………………………………… 20

2-4-2 روش شیار باریک………………………………………………………………………………………………… 20

2-4-3 روش حفرهای……………………………………………………………………………………………………. 20

2-4-4 روش پاشش حرارتی……………………………………………………………………………………………… 21

2-5 تولید کامپوزیت درجابا  استفاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی……………………………………………………….. 22

2-6 ساخت کامپوزیت سطحی آلومینیوم- نیکل با استفاده از استفاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی……………………….. 26

2-6-1 ترکیبات بین‌فلزی آلومینیوم و نیکل………………………………………………………………………………… 26

2-6-2 روش‌های ساخت آلومیناد‌های نیکل………………………………………………………………………………. 27

2-6-3 استقاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی برای ساخت کامپوزیت سطحی آلومینیوم- نیکل……………………………. 28

2-7 تریبولوژی آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم فرایند شده با فرایند اصطکاکی اغتشاشی…………………………………. 36

2-7-1  سایش و مکانیزم‌های سایش………………………………………………………………………………………. 36

2-7-2 بررسی فرایند اصطکاکی در بهبود مقاومت به سایش………………………………………………………………. 38

2-8 جمع‌بندی مرور مطالعاتی و هدف تحقیق…………………………………………………………………………….. 42

فصل سوم: مواد و روش تحقیق…………………………………………………………………………………………….. 44

هشت

3-1مواد و ترکیب شیمیایی……………………………………………………………………………………………….. 44

3-2 تجهیزات مورد استفاده……………………………………………………………………………………………….. 45

3-3 آماده‌سازی نمونه‌ها………………………………………………………………………………………………….. 47

3-4 انجام آسیاب‌کاری…………………………………………………………………………………………………… 47

3-5 انجام فرایند اصطکاکی اغتشاشی…………………………………………………………………………………….. 48

3-6 انتخاب پارامترهای فرایند…………………………………………………………………………………………….. 48

3-6-1 سرعت چرخشی…………………………………………………………………………………………………… 48

3-6-2 سرعت انتقالی…………………………………………………………………………………………………….. 48

3-6-3 زاویه ابزار با سطح…………………………………………………………………………………………………. 48

3-6-4 جهت چرخش ابزار……………………………………………………………………………………………….. 49

3-6-5 نیروی عمودی…………………………………………………………………………………………………….. 49

3-7 طراحی آزمایش……………………………………………………………………………………………………… 49

3-8 بررسی ریز ساختار……………………………………………………………………………………………………. 49

3-9 آنالیز پراش پرتو ایکس………………………………………………………………………………………………. 49

3-10 سختی‌سنجی………………………………………………………………………………………………………… 50

3-11 آزمون سایش………………………………………………………………………………………………………. 51

فصل چهارم: نتایج و بحث………………………………………………………………………………………………….. 52

4-1 انجام فرایند اصطکاکی اغتشاشی…………………………………………………………………………………….. 52

4-2 تغییرات دما حین فرایند………………………………………………………………………………………………. 55

4-3 مشخصه‌یابی نمونه اولیه………………………………………………………………………………………………. 58

4-4 بررسی فرایند اصطکاکی اغتشاشی روی فلز پایه……………………………………………………………………… 60

4-5  تولید کامپوزیت درجا با استفاده از پودر نیکل……………………………………………………………………….. 67

4-6  مکانیزم تشکیل ترکیبات بین فلزی Al3Ni…………………………………………………………………………… 74

4-7 تولید کامپوزیت سطحی با استفاده از با استفاده از پودر فعال شده آلومینیوم ـ نیکل…………………………………… 78

4-7- 1 تولید پودر فعال شده آلومینیوم ـ نیکل……………………………………………………………………………. 78

4-7-2 تولید کامپوزیت سطحی وارزیابی آن……………………………………………………………………………… 81

4-8  مکانیزم تشکیل ترکیبات بین‌فلزی در کامپوزیت تولید شده با مخلوط پودر آلومینیوم و نیکل آسیاب شده……………. 89

4-9 بررسی خواص تریبولوژیکی و رفتار سایشی………………………………………………………………………….. 91

4-9-1 بررسی سایش نمونه فرایند شده بدون اضافه کردن پودر…………………………………………………………… 92

4-9-2  بررسی مقاومت به سایش کامپوزیت‌های فرایند شده با پودر نیکل………………………………………………… 95

4-9-3  بررسی مقاومت به سایش کامپوزیت‌های فرایند شده با پودر فعال شده آلومینیوم ـ نیکل………………………….. 97

4-9-4 بررسی مکانیزم سایش…………………………………………………………………………………………….. 99

فصل پنجم: نتیجه‌گیری ………………………………………………………………………………………………….. 103

5- نتایج…………………………………………………………………………………………………………………. 103

نه

5-3 پیشنهادها…………………………………………………………………………………………………………… 105

مراجع……………………………………………………………………………………………………………………. 106

 

 

 

 

 

ده


فهرست شکل‌ها

                                                                                                                                                                                         عنوان                صفحه 

شکل2- 1. نحوه‌ انجام فرایند رسوب سختی 1.عملیات انحلالی، 2. سردایش سریع و 3. پیرسازی……………………………. 8

شکل2- 2. نمودار تعادلی AlCu که پایداری مناطق GP، θ’‌ وθ‌ را نشان می‌دهد [7]………………………………………. 9

شکل2- 3. میزان انرژی لازم برای عبور یک نابجایی بر حسب قطر رسوب [4]………………………………………………. 9

شکل2- 4. نمایی از یک دستگاه فرز مورد استفاده در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در سطح آزمایشگاهی [14]………. 12

شکل2- 5. نمایی کلی از فرآیند FSP [16]. ……………………………………………………………………………… 13

شکل2- 6. نواحی مختلف ایجاد شده بر اثر جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و ریزساختار آنها [18]……………………….. 15

شکل2- 7. توزيع اندازه دانه در آلياژ A206 a) فلز اولیه، b) ناحیه اغتشاشی، c) ناحیه پس‌ران، d) ناحیه پیش‌ران [19]….. 15

شکل2- 8. تأثیر سرعت میزان چرخشی و انتقالی در دمای قطعه و محدوده مناسب برای انجام جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (ناحیه مشخص شده)…………………………………………………………………………………………………………………………….. 17

شکل2- 9. الگوی ریزسختی مربوط به آلیاژ منیزیم AZ91 در حالات مختلف فرآیند FSP توسط خنک‌کننده ]24[…….. 17

شکل2- 10.کامپوزیت سطحی ساخته شده با همپوشانی a) نواحی پیش‌ران، b) نواحی پس‌ران، c) نواحی پیش‌ران مقطع عرضی، d) نواحی پس‌ران مقطع عرضی [27]……………………………………………………………………………………………………………….. 19

شکل2- 11. چگونگی انجام روش شیار باریک a) ایجاد شیار و پرکردن آن با پودر، b) انجام FSP [30]…………………. 21

شکل2- 12. طرحی از روش حفرهای [31]……………………………………………………………………………….. 21

شکل2- 13. مکانیزم تشکیل Al3Ti  طی واکنش نفوذی. (a تماس Ti و Al، b) ایجاد ساختار پوسته ـ هسته‌ای، c) ایجاد میکروترک‌ها، d) تکمیل واکنش و افزایش میکروترک‌ها در اثر افزایش حجم [40]…………………………………………………………………………. 25

شکل2- 14. نمایش میکروترک‌های به وجود آمده در پوسته‌ Ti که ترکیبAl3Ti  دارد و همچنین پدیده‌ کرکندال (تصویر پایین) که ناشی از نفوذ بیشتر Al  در Ti  است [40]…………………………………………………………………………………………………….. 26

شکل2- 15. نمودار تعادلی آلومینیوم و نیکل [44]………………………………………………………………………… 28

شکل2- 16. الگو XRD از کامپوزیت درجا a) بعد از فرایند اصطکاکی اغتشاشی و b) بعد از آنیل [49]…………………. 30

شکل2- 17. a و b) تصویر SEM از کامپوزیت ایجاد شده با فرایند اصطکاکی اغتشاشی، c) بعد از عملیات حرارتی و d) تصویر ناحیهA در شکل c…………………………………………………………………………………………………………………………….. 30

شکل2- 18. الگوی XRD از کامپوزیت سطحی تولید شده توسط یاداو وهمکاران  [50]………………………………… 31

شکل2- 19. نمودار تنش ـ کرنش نمونههای کامپوزیت سطحی، فقط FSP شده و فلز پایه [50]…………………………… 32

شکل2- 20. نمودار سختی کامپوزیت تولید شده توسط یاداو و همکاران [50]……………………………………………. 32

شکل2- 21. نمودار ریزسختی 1) در فاصله 5/0 میلی‌متری از سطح کامپوزیت، 2) در فاصله 5/1 میلی‌متری از سطح کامپوزیت [51].   33

شکل2- 22. الگوی XRD از کامپوزیت سطحی Al/Ni در 2، 4 و 6 پاس……………………………………………….. 34

شکل2- 23. تصاویر SEM و آنالیز EDS از کامپوزیت با a) بعد از 2 پاس، b) 4 پاس و c) 6 پاس، d) تصویر با بزرگ‌نمایی بالا از کامپوزیت تولید شده در 6 پاس و اچ شده با محلول کلر، e) آنالیز EDS ازنقطه 1 f) آنالیز EDS ازنقطه 2…………………………………….. 35

شکل2- 24. وضعیت ریز سختی در نمونه‌های FSP شده………………………………………………………………….. 35

یازده

شکل2- 25. تصویر از سطح سایش آلیاژ ریختگی A356 در تحت نیروی a  و b) 10 نیوتن c و d) 40 نیوتن [54]………. 37

شکل2- 26. جوانه زنی ترک و جای خالی در کنار ذرات تقویت کننده در مکانیزم ورقه‌ای [55]…………………………. 37

شکل2- 27. تغییرات ضریب اصطکاک حین انجام آزمایش سایش a)فلز اولیه b) بعد از اعمال فرایند اصطکاکی اغتشاشی  [57].        39

شکل2- 28. تغییرات ضریب اصطکاک حین انجام آزمایش سایش a)فلز اولیه b) نانو کامپوزیت Al2024-Al2O3  [33]. 39

شکل2- 29. میزان کاهش وزن بر مسافت لغزش در آزمایش سایش a) نمونه فرایند شده و فلز اولیه b) نانو کامپوزیت Al2024-Al2O3  [58]. 40

شکل2- 30. تصویر SEM از سطح سایش کامپوزیت (پین) در دو بزرگ‌نمایی متفاوت [58]……………………………… 40

شکل2- 31.آنالیز EDS نشان دهنده حضور لایه Al2O3  و  Fe3O4 در سطح سایش کامپوزیت [58]…………………. 41

شکل2- 32. نرخ سایش در فاصله لغزش متفاوت برای آلیاژ Al6061-T6، آلیاژ FSP شده و نانوکامپوزیت [61]……….. 42

شکل3- 1. الف) تصویر SEM از پودر Al، ب) تصویر SEM از پودر Ni، ج) آنالیز EDS از پودر Al و د) آنالیز EDS از پودر Ni. 45

شکل3- 2. ابعاد و هندسه‌ ابزار مورد استفاده در این پژوهش. ……………………………………………………………… 46

شکل3- 3. محل نصب ترموکوپل در زیر ورق…………………………………………………………………………….. 46

شکل3- 4. طرحواره‌ای از ابعاد و مشخصات ورق آماده شده برای ساخت کامپوزیت…………………………………….. 47

شکل3- 5. دستگاه سایش رفت و برگشتی مورد استفاده در این پژوهش متعلق به دانشکده مواد ـ دانشگاه صنعتی اصفهان… 51

شکل3- 6. آماده‌سازی نمونه برای آزمون سایش، ابعاد نمونه و طرحواره سطح نمونه بعد از سنباده‌زنی…………………….. 51

شکل4- 1. نمونه‌های FSP شده در سرعت خطی 18 میلی‌متر بر دقیقه…………………………………………………….. 53

شکل4- 2. نمونه‌های FSP شده در یک نوبت برای تعیین محدوده‌ سرعت خطی مناسب………………………………….. 54

شکل4- 3. تصاویر متالوگرافی از نمونه 3 ………………………………………………………………………………… 54

شکل4- 4. نمای ظاهری یکی از نمونه‌های نهایی. ………………………………………………………………………… 55

شکل4- 5. تغییرات دما بر حسب زمان در پاس اول برای سرعت خطی 24 و 62 میلی‌متر بر دقیقه………………………….. 56

شکل4- 6. نمودار سرعت بیشینه دما بر حسب سرعت خطی (رابطه 4-4)………………………………………………….. 57

شکل4- 7. تغییرات دما حین فرایند با سرعت خطی 24 میلی‌متر بر دقیقه و سرعت چرخش 1250 دور بر دقیقه…………….. 58

شکل4- 8. الگو XRD مربوط به فلز پایه (‌AA2024-O)……………………………………………………………….. 59

شکل4- 9. تصاویر متالوگرافی از فلز پایه در بزرگنمایی‌های متفاوت……………………………………………………… 59

شکل4-10. الگوی XRD مربوط به فلز پایه (‌AA2024-O) و نمونه فرایند شده بدون پودر…………………………….. 60

شکل4-11. تصاویر متالوگرافی از نمونه یک: الف) ناحیه ترمومکانیکی همراه ناحیه اغتشاشی (ناحیه پس‌ران) ب) ناحیه اغتشاشی ج) و د) ناحیه ترمومکانیکی همراه ناحیه اغتشاشی (ناحیه پیش‌ران)  ر) تصویر ج در بزرگنمایی بالاتر ه‍ و ی) تصویر ب در بزرگنمایی بالاتر……………. 62

شکل4- 12. تصاویر متالوگرافی از نمونه دو: الف) ناحیه تحت تأثیر حرارت؛ ب) ناحیه اغتشاشی؛ ج) ناحیه ترمومکانیکی؛ د) ناحیه اغتشاشی.       63

شکل4- 13. الگوی ریزسختی از مقطع عرضی نمونه 1، 2 و فلز پایه……………………………………………………….. 64

شکل4- 14. تصاویر متالوگرافی از ناحیه اغتشاشی نمونه 3………………………………………………………………… 65

دوازده

شکل4- 15. تصاویر متالوگرافی از نمونه چهار: الف و ب) ناحیه ترمومکانیکی همراه ناحیه اغتشاشی؛ ج) ناحیه اغتشاشی…. 66

شکل4- 16. الگوی ریزسختی از مقطع عرضی نمونه 3، 4 و فلز پایه……………………………………………………….. 66

شکل4- 17. تصویر متالوگرافی نمایی از مقطع عرضی کامپوزیت تولید شده با پودر نیکل (نمونه 8)………………………. 68

شکل4- 18. تصویر میکروسکوپ الکترونی نمایی از مقطع عرضی کامپوزیت تولید شده با پودر نیکل (نمونه 8)…………… 68

شکل4- 19. الگوی XRD مربوط به نمونه 5……………………………………………………………………………… 69

شکل4- 20. ناحیه اغتشاشی نمونه پنج: الف) منطقه‌ای با حضور ذرات نیکل؛ ب) عاری از ذرات نیکل……………………. 69

شکل4- 21. الگوی ریزسختی از مقطع عرضی نمونه 5، 6 و فلز پایه……………………………………………………….. 70

شکل4- 22. تصاویر متالوگرافی از ناحیه اغتشاشی الف و ب) نمونه 7، ج ود) نمونه 8……………………………………. 71

شکل4- 23.  الگوی XRD  نمونه 8………………………………………………………………………………………. 72

شکل4- 24. تصاویر میکروسکوپ الکترونی از ناحیه اغتشاشی نمونه 8  در بزرگ‌نمایی‌های متفاوت………………………. 73

شکل4- 25. آنالیز EDS در نقاط مشخص شده روی شکل 4-24ب……………………………………………………… 73

شکل4- 26. الگوی تغییرات ربزسختی برای دو نمونه 7 و 8……………………………………………………………….. 74

شکل4- 27. تغییرات انرژی آزاد بر حسب دما برای چهار ترکیب بین‌فلزی…………………………………………………. 75

شکل4- 28. تغییرات انرژی آزاد مؤثر بر حسب دما برای چهار ترکیب بین‌فلزی (برای غلظت مؤثر Ni=0.035)…………. 76

شکل4- 29. مکانیزم تشکیل ترکیبات بین‌فلزی نانومتری:الف) تشکیل نوار نازک بین نیکل و زمینه آلومینیوم و تغییر شکل کل ذره؛ ب) تغییر شکل ذره همراه با ایجاد ترک در نوار نازک؛ ج) شکسته شدن نوار نازک و توزیع ذرات در زمینه…………………………………………. 77

شکل4- 30. الگوی XRD مربوط به مخلوط پودر آلومینیوم و نیکل و پودر های آلیاژ شده با سرعت 360 دور بر دقیقه در زمان‌های متفاوت.      79

شکل4- 31. نمودار تغیرات βcosθ بر حسب sinθ الف) برای پیک‌های آلومینیوم ب) برای پیک‌های نیکل……………… 80

شکل4- 32. پودر آلومینیوم ـ نیکل آلیاژ شده به مدت 5 ساعت با سرعت چرخش 360 دور بر دقیقه. الف) تصویر با الکترون‌های برگشتی (توزیع پودرها) ب) تصویر با الکترون تانویه (یک پودر و توزیع آلومینیوم و نیکل درون آن)………………………………………………. 81

شکل4- 33. الگوی XRD مربوط به نمونه‌های آلیاژ شده با سرعت 360 دور بر دقیقه و آنیل شده در زمان‌های متفاوت….. 82

شکل4- 34. تصویر ماکرو از کامپوزیت تولیدشده با مخلوط پودر آلومینیوم ـ نیکل آسیاب شده. الف) سطح کامپوزیت؛ ب) مقطع عرضی کامپوزیت…………………………………………………………………………………………………………………………….. 82

شکل4- 35. نمایی از مقطع عرضی کامپوزیت تولیدشده با مخلوط پودر آلومینیوم و نیکل با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی.  83

شکل4- 36. الگوی XRD مربوط به نمونه‌های 9 و 10. ………………………………………………………………….. 84

شکل4- 37. الگوی تغییرات ربز سختی برای دو نمونه 9 و 10……………………………………………………………… 84

شکل4- 38. الگوی XRD مربوط به نمونه‌ 11……………………………………………………………………………. 85

شکل4- 39. الگوی XRD مربوط به نمونه‌ 12……………………………………………………………………………. 86

شکل4- 40. الگو تغییرات ربز سختی برای دو نمونه 11 و 12……………………………………………………………… 86

شکل4- 41.. تصاویر متالوگرافی از الف) نمونه 9 ب) نمونه 11 ج) نمونه 12 د) نمونه 12 قسمت نزدیک به سطح……….. 87

شکل4- 42. تصاویر SEM با الکترون‌های بارگشتی از نمونه 10 در بزرگ‌نمایی متفاوت…………………………………. 88

شکل4- 43. تصاویر متالوگرافی از ناحیه اغتشاشی کامپوزیت تولید شده با پودر فعال شده آلومینیوم ـ نیکل………………. 89

سیزده

شکل4- 44. طرحواره‌ای از مکانیزم تشکیل ترکیبات بین‌فلزی در کامپوزیت فرایند شده با پودر فعال شده…………………. 90

شکل4- 45. نمودار میانگین سختی تمام نمونه‌ها (در ناحیه اغتشاشی برای نمونه‌های فرایند شده)………………………….. 92

شکل4- 46. الف و ب) سطح سایش نمونه O، ج) اثر کندگی ناشی از مکانیزم سایش چسبان در سطح سایش و د) ذرات سایش نمونه O.           93

شکل4- 47. تصویر SEM نمونه T351: الف) سطح سایش؛ ب) ذرات سایش…………………………………………… 93

شکل4- 48. نمودار کاهش وزن بر حسب مسافت لغزش برای نمونه‌های O، T351، 1، 2، 3 و 4………………………… 94

شکل4- 49. تغییرات ضریب اصطکاک برحسب مسافت لغزش: الف) نمونه O، ب) نمونه T351 و ج) نمونه 2………….. 95

شکل4- 50. نمودار کاهش وزن بر حسب مسافت لغزش برای نمونه‌های O، T351، 5، 6، 7 و 8………………………… 96

شکل4- 51. تصاویر SEM از سطح نمونه 7………………………………………………………………………………. 97

شکل4- 52. تغییرات ضریب اصطکاک بر مسافت لغزش برای نمونه 7…………………………………………………….. 97

شکل4- 53. نمودار کاهش وزن بر حسب مسافت لغزش برای نمونه‌های O، T351، 9، 10، 11 و 12……………………. 98

شکل4- 54. تغییرات ضریب اصطکاک بر حسب فاصله لغزش برای الف) نمونه 10 و ب) نمونه 12………………………. 99

شکل4- 55. تصاویر SEM نمونه 11: الف، ب و ج) سطح سایش؛ د) ذرات سایش……………………………………….. 99

شکل4- 56. نرخ سایش برای نمونه‌های  O، 6، 12، 11 و 9. ……………………………………………………………. 100

شکل4- 57. تصاویر میکروسکوپ الکترونی از ذرات سایش نمونه 9: الف) بعد از 100 متر؛ ب) بعد از 400 متر؛ ج بعد از 1000 متر سایش.        101

شکل4- 58. تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح سایش نمونه 9: الف و ب) بعد از 100 متر؛ ج و د) بعد از 400 متر؛ ه‍ و ی) بعد از 1000 متر. 102

چهارده

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                                                                                               صفحه 

جدول2- 1. معرفی آلیاژهای کارشده آلومینیوم……………………………………………………………………………. 6

جدول2- 2. عناصر آلیاژ 2024 [12]………………………………………………………………………………………. 10

جدول2- 3. خواص مکانیکی آلیاژ 2024 [9]…………………………………………………………………………….. 11

جدول2- 4. فازها و ترکیبات دیده شده در آلیاژ 2024……………………………………………………………………. 11

جدول2- 5. چند مثال از تغییراتی که با اعمال آنها در سطح می‌توان بعضی خواص را بهبود داد…………………………… 18

جدول2- 6. خلاصه‌ای از برخی تحقیقات انجام شد در تولید کامپوزیت درجا با استفاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی……. 23

جدول2- 7. نتایج آنالیز EDS روی نقاط معین شده در شکل2- 17d……………………………………………………… 31

جدول2- 8. سختی و کاهش وزن برای فلز اولیه، نمونه فرایندشده بدون ذرات تقویت‌کننده و کامپوزیت تولیدشده با ذرات تقویت‌کننده………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………….43

 جدول3- 1. میزان عناصر موجود در ورق (برحسب درصد)…………………………………………………………………………            45

جدول3- 2. نمونه‌های نهایی مورد ارزیابی در این پژوهش………………………………………………………………… 50

جدول4- 1. بیشینه و کمینه دما در هر پاس برای سرعت خطی 24 میلی‌متر بر دقیقه و سرعت چرخش 1250 دور بر دقیقه….. 58

جدول4- 2. معادلات تغییرات انرژی آزاد [43] و تغییرات انرژی آزاد مؤثر………………………………………………… 75

جدول4- 3. مقادیر پهنای پیک در  نیمه ارتفاع ( پهنای پیک مربوط به نمونه آنیل: FWHM.A و نمونه آلیاژ شده: FWHM.B.M) و محاسبه مقادیر مورد نیاز برای رابطه ویلیامسون ـ هال……………………………………………………………………………………………. 83

پانزده

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo