تهیه آلیاژ al-mg-cu و تقویت خواص مکانیکی آن توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی و بررسی پارامترهای موثر بر خاصیت سوپرپلاستیسیته این آلیاژ

آلومینیم دومین عنصر وافر در جهان به حساب می آید. خواص مناسب این عنصر و کیفیت بی نظیر آلومینیم و آلیاژهای آن مانند دانسیته پایین، استحکام خاص بالا، قابلیت تولید مناسب، خواص مکانیکی و فیزیکی خوب و مقاومت به خوردگی بالا تولید و استفاده از این عنصر و آلیاژهای متشکل از آن را بسیار رشد داده است. امروزه آلیاژهای آلومینیم دارای کاربردهای کسترده ای در صنایع نظامی، صنایع الکتریکی، هوافضا، صنایع اتومبیل سازی و حمل و نقل و صنایع دریایی می-باشد. ایجاد لایه کامپوزیتی بر روی سطح آلومینیم برای غلبه بر ضعف خواص سطحی آن چندی است که مورد توجه محققان قرار گرفته است. روش نوین فرایند اصطکاکی اغتشاشی عملیاتی است که اخیرا به طور گسترده ای برای اصلاح و بهسازی ساختار مواد به کار گرفته می شود. یکی از کاربردهای عمده فرایند اصطکاکی اغتشاشی ایجاد لایه کامپوزیت سطحی بر روی زمینه فلز می-باشد. لایه های کامپوزیتی استحکام و سختی بالا و مقاومت به خوردگی و سایش بسیار مطلوبی دارند. در تحقیق حاضر توانایی فرایند اصطکاکی اغتشاشی در ایجاد لایه کامپوزیت سطحی بر روی زمینه آلیاژ آلومینیم 5083 و 1100 مورد بررسی قرار گرفت. در طی این تحقیق پارامترهای مناسب فرایندی نظیر سرعت دورانی، سرعت پیشروی و تعداد پاس مورد استفاده جهت دستیابی به بهترین توزیع ممکن ذرات تقویت کننده بدست آمد و سپس اثر تغییر اندازه ذرات مس روی خواص لایه کامپوزیت سطحی بررسی گردید. جهت تعیین اثر هندسه ابزار در فرایند، دو نوع ابزار که یکی شامل پین مربعی و دیگری شامل پین استوانه ای رزوه دار مورد استفاده قرار گرفت. اندازه دانه، میکروسختی، استحکام کششی، تست سوپرپلاستیسیته و پراش اشعه ایکس بر روی لایه های کامپوزیت ایجاد شده انجام گرفته و نتایج نمونه های مختلف با یکدیگر و با نمونه خام مقایسه گشتند و در نمودارها و جداول ارائه گردیدند. نتایج نشان می دهد که سرعت دورانی 750 و 1900 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی 25 میلیمتر بر دقیقه و 4 پاس فرایندی همگن ترین لایه کامپوزیت را ایجاد می نماید. در این تحقیق سختی، خواص کششی در دمای محیط و دمای بالا در لایه های کامپوزیت تولید شده در مقایسه با ماده پایه افزایش یافت. همچنین لایه کامپوزیتی تولید شده با استفاده از پودر نانو بهترین خواص را در میان نمونه های تولید شده از خود نشان داد. الگوهای مربوط به پراش اشعه ایکس بیانگر انجام تعدادی واکنش بین آلومینیم، منیزیم و مس در نمونه های تولید شده توسط پارامترهای فرایندی مورد نظر بود.