توسعه نانوکامپوزیت سطحی al606l-al2o3 با استفاده از فرایند اصطکاکی -اغتشاشی و مشخصه یابی آن

در این پژوهش سعی شده تا با استفاده از فرایند اصطکاکی-اغتشاشی نانوکامپوزیت al6061-al2o3 بر سطح آلومینیوم توسعه یابد و خواص سایشی آن مورد ارزیابی قرار گیرد. بدین منظور پس از تهیه و بهینه سازی ماشین اصطکاکی- اغتشاشی، ابزار مناسب جهت تأمین شرایط اغتشاش، طراحی و مورد استفاده قرار گرفت. جهت اندازه گیری دما در منطقه اغتشاش از ترموکوپل مناسب در عمق 8 میلیمتری سطح نمونه استفاده شد. دمای این منطقه در حین انجام فرایند، 350 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد. به منظور جلوگیری از ایجاد حفره های گرمایی در اثر دمای بالا و ایجاد ساختاری ریزدانه تر در منطقه اغتشاش، از محیط خنک کننده حاوی آب 10 درجه سانتیگراد استفاده شد و فرایند در این محیط انجام گرفت. این امر موجب گردید دمای منطقه اغتشاش تا 100 درجه سانتیگراد کاهش یابد. در ادامه با استفاده از تعداد زیادی آزمایش و استفاده از نتایج آنها در طراحی و آموزش شبکه عصبی مصنوعی، پارامترهای بهینه فرایند تعیین شد. در این بخش با استفاده از بررسی حساسیت سختی منطقه اغتشاش، پارامترهایی که حداکثر سختی را در منطقه اغتشاش ایجاد می کردند و در عین حال بیشترین پایداری را نسبت به تغییرات داشتند انتخاب گردید و از آنها به عنوان پارامترهای بهینه فرایند در ادامه پروژه استفاده شد. جهت ایجاد نانوکامپوزیت سطحی، سعی شد تا با انجام فرایند اصطکاکی-اغتشاشی بر روی نمونه ، نانوکامپوزیت مورد نظر بر سطح نمونه ایجاد شود. نتایج انجام آزمون سایش بر روی نمونه های نانوکامپوزیتی و مقایسه آن با فلز پایه و نمونه ای که فرایند بدون ذرات تقویت کننده بر روی آن انجام گرفته، نشان داد که در دمای محیط، اضافه شدن نانوذرات تقویت کننده تأثیر چندانی بر خواص سایشی نخواهد داشت اما درصورتی که آزمایش سایش در دمای بالا (400 درجه سانتیگراد) بر روی نمونه ها انجام شود، خواص سایشی نمونه نانوکامپوزیتی مناسب تر از نمونه های دیگر است به-طوری که عمق مسیر سایش ایجاد شده در نمونه نانوکامپوزیتی mm36/0، نمونه فراوری شده بدون ذرات تقویت کننده mm97/1 و فلز پایه mm63/1 بود.