تولید نانوکامپوزیت هیبریدی al/graphite/al2o3 به روش فرآوری اصطکاکی اغتشاشی و بررسی اثر نسبت ترکیبی بر خواص متالورژیکی و مکانیکی کامپوزیت

پایان نامه
چکیده

یکی از روش های بهبود خواص سایشی آلومینیوم، تولید کامپوزیت های پایه آلومینیومی با تقویت کننده های سرامیکی همانند آلومینا می باشد. اما با اضافه کردن ذرات سرامیکی به کامپوزیت های پایه فلزی، بر سختی کامپوزیت نیز افزوده می شود. این افزایش در سختی سبب بالا رفتن نرخ سایش از سطح متقابل سایش می شود. جدا شدن ذرات سرامیکی از کامپوزیت و قرار گرفتن این ذرات بین سطوح سایشی و ایجاد سایش سه جسمی، مشکل دیگر استفاده از کامپوزیت های پایه آلومینیومی می باشد. این امر باعث کاهش اثر بهبود مقاومت به سایش مفروض در این نوع کامپوزیت ها می شود. مطالعات اخیرجهت کمتر کردن یا حذف آثار مخرب اشاره شده، منجر به استفاده ازمواد خودروانکاری همانند گرافیت، مولیبدنم دی سولفید و برن نیترید به عنوان تقویت کننده، در کنار ذرات سرامیکی شده است. این مواد سبب ایجاد یک فیلم روانکار روی سطوح سایشی شده و بدین ترتیب ضریب اصطکاک بین سطوح سایشی را کاهش داده و سبب کاهش تغییر شکل پلاستیک در منطقه ی زیر سطح و در نتیجه تبدیل مکانیزم سایش شدید چسبان به سایش خراشان و در نتیجه افزایش مقاومت به سایش می شوند. هدف اصلی در این پایان نامه، تولید نانوکامپوزیت هیبریدی سطحی al/graphite/al2o3، برای اولین بار به روش حالت جامد فرآوری اصطکاکی اغتشاشی می باشد. به علت این که تقویت کننده های آلومینا و گرافیت از جنبه های گوناگون با هم متفاوت می باشند (خواص عمومی و اندازه)، بنابراین پیش بینی می شد که نسبت ترکیبی بر خواص کامپوزیت اثر قابل توجهی داشته باشد. به این دلیل اثر نسبت ترکیبی بر خواص مکانیکی و متالورژیکی نانوکامپوزیت مورد نظر، بررسی شد. به منظور بررسی خواص میکروساختاری، نانوکامپوزیت های تولید شده با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترون روبشی مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه به منظور بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها، آزمون سختی سنجی ویکرز و آزمون کشش بر روی نمونه ها انجام گردید. برای تحقیق در مورد خواص سایشی، نمونه ها با استفاده از تست سایش لغزشی خشک مورد بررسی قرارگرفتند. سطح سایشی نمونه ها به منظور درک بهتر فرآیند سایش، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج میکروساختاری نشان دهنده ی توزیع یکنواخت ذرات تقویت کننده در فاز پایه می باشد. عیوبی همانند ترک و مک در میکروساختار ناحیه ی اغتشاشی نمونه ها مشاهده نشد. نتایج سختی سنجی نمونه ها نشان دهنده ی افزایش سختی با کاهش نسبت ترکیبی آلومینا تا نسبت ترکیبی 50% آلومینا می باشد. با کاهش بیش تر نسبت ترکیبی آلومینا در نانوکامپوزیت ها، سختی کاهش می یابد. دلیل این امر رفتار فاصله متوسط بین ذرات آلومینا در نانوکامپوزیت ها با تغییر نسبت ترکیبی و اثر این عامل بر مکانیزم های استحکام بخشی می باشد. علاوه بر آن اثر ذرات گرافیت در کاهش سختی عامل تاثیر گذار دیگر بر سختی می باشد. با افزایش نسبت ترکیبی گرافیت در نانوکامپوزیت ها شاهد نزدیک شدن نمودار استحکام کششی نهایی و سیلان به یکدیگر هستیم. دلیل این امر به اثر شکست ذرات گرافیت حین تست کشش و یا حین انجام فرآیند تولید مربوط شد. نتایج نرخ سایش نشان دهنده ی کاهش این پارامتر با افزایش نسبت ترکیبی گرافیت تا 75% می باشد. آنالیز سطوح سایشی با sem نشان دهنده ی حضور همزمان گودال های سایش چسبان و شیارهای سایش خراشان در نمونه ها می باشد. این درحالی است که در نمونه با نسبت ترکیبی 75% گرافیت حضور شیارهای سطحی و عدم حضور گودال های عریض، نشان دهنده ی سایش ملایم با مکانیزم خراشان و درنتیجه شرایط بهبود یافته برای سایش می باشد.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تولید و بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی نانو کامپوزیت سطحی ترکیبی A356-TiO2-Gr با فرآوری اصطکاکی اغتشاشی

آلیاژ A356 یک آلیاژ ریختگی بوده که شامل آلومینیم، سیلیسیم و منیزیم است. این آلیاژ دارای استحکام و شکل‌پذیری خوب به همراه خواص ریختگی عالی، مقاومت به خوردگی بالا و سیالیت خوب است. این آلیاژ به صورت گسترده‌ای در صنایع ماشین‌سازی، هواپیماسازی، صنایع دفاعی و به ویژه صنایع خودروسازی به جای اجزاء فولادی استفاده می‌گردد. اما مقاومت به سایش کم این آلیاژها باعث شده که استفاده از آن‌ها محدود گردد. فرآوری...

متن کامل

ارزیابی ریزساختار و خواص تریبولوژیکی نانوکامپوزیت مس- زیرکونیا تولید شده به روش فرآوری اصطکاکی اغتشاشی

در این پژوهش از یک ورق مس به ‌عنوان فلز پایه استفاده شده است که با افزودن نانوپودر سرامیکی ZrO2 به آن و استفاده از فرآوری اصطکاکی- اغتشاشی نانوکامپوزیت Cu/ZrO2 ایجاد شده است. پس ‌از‌آن خواص مکانیکی نانوکامپوزیت بوجود آمده بررسی و با فلز پایه مقایسه گردید. همچنین در بخشی دیگر از این پژوهش نمونه‌ای بدون استفاده از پودر ZrO2 با شرایط مشابه تهیه و خواص آن به منظور مقایسه با دیگر نمونه‌ها مورد بررسی...

متن کامل

تولید نانو کامپوزیت ترکیبی al۲۰۲۴/gr/zro۲ توسط فرآوری اصطکاکی اغتشاشی و بررسی اثر نسبت ترکیبی بر خواص مکانیکی و سایشی

نسبت ترکیبی هر یک از فازهای تقویت کننده در کامپوزیت ترکیبی می تواند تعیین کننده نسبت حجم کل تقویت کننده از حجم کل کامپوزیت باشد. نسبت ترکیبی، یک فاکتور مهم در کنترل حد مشارکت هر یک از فازهای تقویت کننده از کل خواص کامپوزیت ترکیبی است. بنابراین هدف از انجام این کار، تولید نانو کامپوزیت سطحی ترکیبی آلومینیم 2024 با ذرات زیرکونیا با میانگین اندازه ذرات 15 نانومتر و گرافیت با میانگین اندازه ذرات کم...

متن کامل

بررسی خواص مکانیکی و ریزساختار نانوکامپوزیت زمینه مسی تقویت شده با ذرات اکسید سیلیسیوم تولید شده به روش فرآوری اصطکاکی اغتشاشی

چکیده فرآیند اصطکاکی اغتشاشی یک روش بهسازی سطح است. این فرآیند برای اصلاح ریزساختار و بهبود خواص مکانیکی و همچنین تولید کامپوزیت سطحی توسعه یافته است. هدف از انجام این پژوهش تولید نانو کامپوزیت سطحی زمینه مس با ذرات تقویت کننده SiO2 به روش فرآوری اصطکاکی اغتشاشی برای بهبود خواص مکانیکی است. در این مقاله از سرعت پیشروی ثابت 56 میلیمتر بر دقیقه و از سرعت‌های دورانی 500، 710 و 1000 دور بر د...

متن کامل

اثر پردازش اصطکاکی اغتشاشی ارتعاشی بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت سطحی Al5052/SiC

فرآیند پردازش اصطکاکی اغتشاشی روش پردازش سطحی است که برای بهسازی ریزساختار و بهبود خواص مکانیکی سطح فلز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این تحقیق، قطعه کار عمود بر جهت پردازش در حین پردازش اصطکاکی اغتشاشی، ارتعاش مکانیکی می‌‌یابد. پیشروی طولی و حرکت چرخشی شانه ابزار با حرکت ارتعاشی قطعه‌کار همراه است. این فرآیند، تحت عنوان "پردازش اصطکاکی اغتشاشی ارتعاشی" نامگذاری شد. اثرات فرآیندهای پردازش اصطکا...

متن کامل

تولید کامپوزیت و نانو کامپوزیت پایه منیزیم az91/sio2 به روش فرآوری اصطکاکی اغتشاشی و بررسی خواص متالورژیکی و مکانیکی کامپوزیت

آلیاژهای برپایه منیزیم بعلت داشتن خصوصیات ساختاری منحصر بفرد از جمله چگالی بسیار پایین و سفتی و استحکام بالا در سالهای اخیر مورد توجه صنایع مختلف مانند اتومبیل سازی و هوا و فضا قرار گرفته اند. این آلیاژها بتدریج جایگزین فولاد و آلومینیوم و در صنایعی مانند الکترونیک جایگزین پلاستیک می شوند. اما در کنار این خصوصیات منحصربفرد، بعلت شکلپذیری ضعیف در دمای اتاق، قیمت بالا، مقاومت پایین آنها به سایش و...

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 @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023