تولید کامپوزیت سطحی زمینه آلومینیمی با استفاده از فرآیند همزن اصطکاکی

فرآیند همزن اصطکاکی (fsp) یک روش حالت جامد برای اصلاح موضعی ریزساختار است که بر اساس جوشکاری همزن اصطکاکی (fsw) ابداع شده و در حال تحقیق و توسعه می باشد. از این روش برای ایجاد کامپوزیت سطحی استفاده شده است. یک دسته مهم از کامپوزیت های سطحی، کامپوزیت های هیبریدی حاوی ذرات روانکار است که در کاربردهای مقاوم به سایش مورد استفاده قرار می گیرند. تاکنون در تولید این کامپوزیت ها موفقیت چشمگیری حاصل نشده است. در این تحقیق، ابتدا تولید کامپوزیت هیبریدی با استفاده از fsp در سطح آلیاژ a356 و با ذرات sic و mos2 امکان سنجی شد. بدین منظور نمونه هایی از آلیاژ a356 با ضخامت cm 1 تهیه و شیارهایی با عمق mm 5/3 و عرض mm 6/0 روی آنها ایجاد شد. سپس ذرات مذکور مخلوط و در شیارها ریخته شد. جهت ایجاد کامپوزیت در سطح، fsp با استفاده از ابزاری از جنس فولادh13 و در سرعت های چرخش ابزار 500 تا rpm1600 و در سرعت های حرکت ابزار 12 تا mm/min 120 انجام شد. در ادامه تأثیر متغیرهای مختلف بر سیلان مواد، توزیع و اندازه ذرات، سختی و رفتار سایشی کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. در طی ایجاد کامپوزیت در سطح آلیاژ a356 بوسیله fsp، ریزساختار غیر همگن آلیاژ مذکور همگن می شود. با افزایش سرعت چرخشی و کاهش سرعت حرکت ابزار، سیلان عمودی مواد افزایش یافته و نواحی مجزای کامپوزیتی، تبدیل به یک ناحیه یکپارچه می شود. با افزایش سرعت چرخشی از 630 تا rpm 1000 و کاهش سرعت حرکت از 120 تا min/mm 80 اندازه ذرات کاهش می یابد. افزایش بیشتر سرعت چرخشی و کاهش بیشتر سرعت حرکت نتیجه عکس دارد. بررسی رفتار سایشی کامپوزیت a356/sic/mos2 نشان داد که مقاومت به سایش آلیاژ زمینه، در اثر ایجاد کامپوزیت سطحی بوسیله fsp ، تقریباً دو برابر شد.