مطالعه مشخصات بافتی ناحیه جوش همزن اصطکاکی برنج تک‌فازی به وسیله آزمون پراش الکترونهای برگشتی

نویسنده

چکیده مقاله:

پیچیدگی تغییر‌شکل پلاستیک حین جوشکاری همزن اصطکاکی سبب می‌شود که جهت‌گیری بافت‌ در نقاط مختلف جوش تغییر کند. بنابراین، باید بافت اولیه حاصل از آزمون پراش الکترونهای برگشتی در چارچوب تغییر‌شکل برشی مرجع قرار نگرفته و انتقال بافت اولیه به چارچوب بافت برشی مرجع ضروری می‌باشد. در این پژوهش، به بررسی بافت جوش همزن اصطکاکی برنج تک‌فازی پرداخته شد. نتایج نشان داد که A_1^* (111)[1 ̅1 ̅2]،A_2^* (111)[112 ̅ ]، C {001}〈110〉 و گاوس {011}〈100〉 اجزاء اصلی تشکیل‌دهنده بافت در ناحیه جوش هستند. اجزاء بافت برشی (A_1^*، A_2^* و C) نشان‌دهنده تبلور مجدد دینامیکی پیوسته به عنوان سازوکار غالب و حضور بافت گاوس تاییدکننده تبلور مجدد دینامیکی ناپیوسته به عنوان سازوکار محتمل دیگر در پیدایش ریزساختار نهایی تعیین شد. در این پژوهش، ابتدا پوشش اکسید تیتانیم متخلخل حاوی کلسیم فسفات (CaP) بر روی زیر لایه تیتانیم خالص تجاری (CP-Ti) به وسیله فرآیند اکسیداسیون میکروقوس (MAO) در ولتاژهای مختلف 300، 330 و V 360 به مدت پنج دقیقه ایجاد شد. سپس، پوشش شیشه زیست‌فعال 45S5 (BG) به وسیله فرآیند لایه‌نشانی الکتروفورتیک (EPD) بر روی زیرلایه اصلاح شده، تشکیل شد. ترکیب فازی، عوامل ساختاری، ریز‌ساختار و ترکیب شیمیایی میان لایه MAO ایجاد شده در ولتاژهای مختلف و پوشش BG، به‌ترتیب به وسیله‌ پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف‌سنجی تفرق انرژی (EDS) بررسی شد. رفتار حرارتی پوشش BG به وسیله آنالیز هم‌زمان گرماسنجی افتراقی (DSC) و توزین حرارتی (TG) مطالعه شد. میکروساختار به‌دست آمده بعد از اصلاح CP-Ti به روشMAO در ولتاژ V 360، نشان داد که لایه سطحی میکرومتخلخل TiO2 به‌طور گسترده ای با خوشه‌های به‌هم پیوسته هیدروکسی آپاتیت (HA) با نسبت کلسیم به فسفر نزدیک به استخوان تشکیل می‌شود. اندازه‌‌گیری‌های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول شبیه سازی شده بدن (SBF) و آزمون ریزخراش نشان دادند که استفاده از پوشش BG بر روی CP-Ti اصلاح شده با استفاده از ترکیب روش‌های MAO و EPD باعث افزایش مقاومت به خوردگی و چسبندگی پوشش به زیرلایه می‌شود. ورق آلومینیوم ۱۰۵۰ تغییر شکل شدید یافته تحت فرایند اصطکاکی اغتشاشی در شرایط مختلف فرآوری بدون نانوذرات در دمای اتاق و فرآوری به همراه نانوذرات در محیط نیتروژن مایع قرار گرفت. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که پس از سه پاس فرآوری، توزیع مناسبی از نانوذرات در منطقه اغتشاش یافته حاصل می‌شود. هم‌چنین مطالعات پراش الکترون‌های بازگشتی (EBSD) از منطقه مذکور مبین این مساله است که در مقایسه با نمونه تغییرشکل شدید یافته و فرآوری شده بدون نانوذرات و در دمای اتاق، فرآوری به همراه نانوذرات و در محیط نیتروژن مایع از وقوع رشد دانه شدید در منطقه اغتشاش یافته جلوگیری به‌عمل می‌آورد و ساختار بسیار ریزدانه حاصل می‌کند. به‌علاوه، استفاده از نانوذرات و محیط خنک‌کننده تغییری در جهت‌گیری ترجیحی دانه‌ها و سازوکار تبلور مجدد در منطقه اغتشاش یافته ایجاد نمی‌نماید. بررسی‌ها حاکی از آن است که سازوکار تبلور مجدد در منطقه اغتشاش یافته، بازیابی دینامیکی و تبلور مجدد دینامیکی پیوسته می‌باشد و در شرایط فرآوری در محیط نیتروژن مایع، تبلور مجدد دینامیکی ناپیوسته نیز به‌طور محدودی اتفاق می‌افتد. نتایج سختی‌سنجی نشان داد که استفاده هم‌زمان محیط خنک‌کننده و نانوذرات تأثیر چشمگیری بر بهبود خواص مکانیکی ناحیه اغتشاش یافته دارد.فرآیند \"فعال‎سازی مذاب توسط کرنش (SIMA) \" یک فرآیند نیمه‎جامد است که به منظور تشکیل ساختار گلبولی در آلیاژ‌ها به‌کار گرفته می‌شود. در این فرآیند، آلیاژ مورد نظر ابتدا تحت کرنش قرار می‌گیرد و سپس در دمای نیمه‎جامد به مدت مشخصی نگه‌داری می‌شود. در این پژوهش، از فرآیند SIMA برای تشکیل ساختار گلبولی در آلیاژ آلومینیوم 7075 استفاده شده و تاثیر چهار عامل مقدار کرنش، دمای اعمال کرنش، دمای نگه‌داری نیمه‎جامد (کسرحجمی مذاب) و زمان نگه‌داری نیمه‎جامد بر روی اندازه متوسط دانه‌ها و هم‌چنین ضریب شکل آن‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. نتایج نشان داد که نمی‌توان یک سازوکار خاص را برای گلبولی شدن دانه‌ها در فرآیند SIMA در نظر گرفت. بلکه با توجه به مقدار کسر حجمی مذاب و مقدار کرنش، سازوکار غالب متفاوت خواهد بود و بیشترین رقابت بین تبلور مجدد و ذوب داخلی دانه‌ها اتفاق می‌افتد. هم‌چنین نتایج نشان داد که در فرآیند SIMA ، درصد ازدیاد طول به طور قابل ملاحظه‌ای نسبت به حالت T6 افزایش می‌یابد در حالی‌که استحکام کاهش زیادی ندارد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تشکیل ترکیبات بین فلزی در فصل مشترک جوش نفوذی و جوش همزن اصطکاکی اتصال Al/Mg

اتصال آلیاژ آلومینیوم 5083 و آلیاژ منیزیم 31 AZ به دو روش جوشکاری نفوذی و جوشکاری همزن اصطکاکی (FSW) انجام شد. برای نمونه FSW از سرعت چرخش rpm400 و سرعت حرکت خطی mm/min50 استفاده شد. دمای اندازه گیری شده در این نمونه تا بیشینه °C435 در اطراف سمت پیشرونده ابزار افزایش یافت. چرخه دمایی نمونه FSW نشانگر یک ترازشدگی در دمای حدود °C430 بود که در حدود 8 ثانیه ادامه دارد. وجود این ترازشدگی دمایی، مبین...

متن کامل

تأثیر عوامل جوشکاری بر روی جوش لب به لب همزن اصطکاکی ورق های مس

موضوع اصلی پژوهش حاضر، بررسی تجربی اثر عوامل جوشکاری بر روی خواص مکانیکی جوش همزن اصطکاکی در اتصال لب به لب ورق ه ای مسی است. در این پژوهش با استفاده از ابزار ویژه ای که دارای پین مربعی بدون رزوه است، جوش ه ای عاری از نقصی ب ر روی ورق ه ایی به ضخامت 4 میلی متر و در محدوده وسیعی از سرعت های دوران و پیشروی ابزار ایجاد شده اند. آزمایش های کشش نشان می دهند که جوش ه ا دارای بازده بالایی بوده و در بر...

متن کامل

بررسی ریزساختار، خواص سایشی و مقاومت به خوردگی لایه کامپوزیت سطحی برنج/گرافیت فرآوری شده با فرآیند اصطکاکی همزن

در این پژوهش، یک لایه کامپوزیتی بر پایه آلیاژ برنج با ذرات تقویت کننده گرافیت با اندازه ذرات 7 میکرومتر توسط فرآیند اصطکاکی همزن تولید شده است. شیاری به عمق و پهنای 5/2 و 3/0 میلیمتر روی سطح یک نمونه از آلیاژ برنج با ضخامت 3 میلیمتر توسط دستگاه وایرکات ایجاد و توسط ذرات گرافیت کاملا پر شده است. فرآیند اصطکاکی همزن با سرعت چرخشی و سرعت پیشروی ابزار 800 دور بر دقیقه و 100 میلیمتر بر دقیقه تحت 1 و...

متن کامل

بررسی رابطه سختی هال ـ پچ در ناحیه همزده جوش‌های همزن اصطکاکی فولاد کربنی و فولاد زنگ‌نزن آستنیتی

جوشکاری همزن اصطکاکی، روشی نوین و موثر برای جوشکاری بسیاری آلیاژهای دارای مشکل جوشکاری و همچنین برای اتصال آلیاژهای غیر همجنس می باشد. در تحقیق حاضر، جوشکاری همزن اصطکاکی برای اتصال غیرهمجنس لب به لب فولاد کم کربن st37 به فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 در سرعت های چرخشی مختلف استفاده شده است. نتایج بررسی های آزمایشگاهی نشان داد که ناحیه همزده در فولاد 304 شواهد وقوع بازبلوری پویا را به همراه چگالی م...

متن کامل

جوشکاری همزن اصطکاکی فوم‌های آلومینیم تجاری خالص تولید شده به روش نورد تجمعی

در این تحقیق جوشکاری فوم�های آلومینیم خالص تجاری تولید شده به روش نورد تجمعی با استفاده از روش جوشکاری همزن اصطکاکی در سرعت�های چرخشی 500، 700، 900 و rpm1100 و سرعت خطی mm/min 25 بررسی شده است. تمامی جوش�ها به صورت بدون درز انجام شده است. برای بررسی درشت ساختار و سختی جوش�های انجام شده، متالوگرافی نوری و آزمون ریزسختی و به منظور تعیین درصد تخلخل فوم آلومینیمی و بررسی تغییرات چگالی ناحیه�ی جوش د...

متن کامل

تأثیر پارامترهای جوش همزن اصطکاکی بر روی شکل پذیری آلیاژ آلومینیم 6t-7075

مخازن تکه دوزی شده (twb) به وسیله جوشکاری همزن اصطکاکی (fsw) ساخته شده از جنس آلیاژهای پر استحکام آلومینیم با هدف کاهش وزن در صنایع هوایی و استراتژیک مورد استفاده قرار می گیرد. کار بر روی مخازن تکه دوزی شده، مطالعه در هر دو زمینه ی جوشکاری و شکل¬دهی را می¬طلبد. به ویژه شکل پذیری ضعیف آلیاژ های سری 7000 در دمای اتاق، ساخت twb با هندسه های پیچیده را مشکل می سازد. از این رو شکل دهی گرم برای رویارو...

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 6  شماره 2

صفحات  17- 24

تاریخ انتشار 2017-08-23

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023