ساخت کامپوزیت سطحی هیبریدی al7075/sicp/mos2 با استفاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی و ارزیابی ریزساختار و رفتار تریبولوژیکی آن

در این پژوهش با استفاده از فرایند اصطکاکی اغتشاشی به تولید کامپوزیت سطحی هیبریدی با ذرات تقویت کننده sic و mos2 بر زیر لایه آلومینیوم 7075 پرداخته شد. برای این منظور ابتدا با استفاده از طراحی آزمایش و بهینه سازی به روش تاگوچی به تعیین پارامتر بهینه برای تولید کامپوزیت سطحی al7075/sicp پرداخته شد. پارامتر بهینه برای تولید کامپوزیت سطحی در شرایط سرعت چرخشی rpm 1600، سرعت پیشروی mm/min 25 و زاویه انحراف ? 3 تعیین شد. بر اساس شرایط بهینه تعیین شده تاثیر فرایند اصطکاکی اغتشاشی بر ریزساختار، سختی و رفتار تریبولوژیکی آلیاژ آلومینیوم 7075 در حالت بدون استفاده از ذرات تقویت کننده مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری نشان داد که انجام فرایند اصطکاکی اغتشاشی روی آلیاژ پایه سبب کاهش قابل ملاحظه در اندازه دانه منطقه اغتشاشی می شود و اندازه دانه از حدود ?m 200 مربوط به فلز پایه به حدود ?m 4 در منطقه اغتشاشی کاهش می یابد. همچنین ارزیابی رفتار سایشی بهبود خواص تریبولوژیکی در نمونه فرایند شده را نسبت به فلز پایه نشان داد. در ادامه تاثیر تعداد پاس روی توزیع ذرات تقویت کننده، سختی و رفتار سایشی کامپوزیت سطحی al7075/sicp مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با انجام دو پاس فرایند اصطکاکی اغتشاشی به همراه تغییر در جهت چرخش ابزار توزیع یکنواختی از ذرات تقویت کننده در زمینه حاصل می شود. همچنین با افزایش تعداد پاس میزان سختی افزایش یافت و بهترین مقاومت سایشی در مورد کامپوزیت تولید شده پس از دو پاس فرایند به همراه تغییر در جهت چرخش ابزار حاصل شد. حضور ذرات sic با سختی بسیار بالا در زمینه محدودیت هایی ایجاد می کند که از جمله آن ها می توان به افزایش نرخ سایش سطح مقابل و همچنین تمایل این ذرات به جدا شدن از زمینه اشاره کرد که به عنوان یک جسم ساینده بین پین و سطح قطعه عمل می کنند. لذا لزوم استفاده از ذرات روان کار جامد به منظور رفع این نقیصه و بهبود رفتار تریبولوژیکی حایز اهمیت است. بر این اساس با استفاده از شرایط بهینه و دو پاس فرایند اصطکاکی اغتشاشی به تولید کامپوزیت سطحی هیبریدی با درصد حجمی یکسان از ذرات تقویت کننده sic و mos2 پرداخته شد. ارزیابی سختی کامپوزیت سطحی هیبریدی بهبود سختی در منطقه اغتشاشی را نسبت به فلز پایه نشان داد و در مقایسه با کامپوزیت سطحی al7075/sicp مقدار سختی کمی کاهش یافت. ارزیابی سطح سایش کامپوزیت هیبریدی al7075/sicp/mos2 نشان داد که به دلیل حضور ذرات تقویت کننده mos2 به عنوان روان کار جامد و تشکیل لایه مکانیکی مختلط پایدار روی سطح مقاومت سایشی به طور قابل ملاحظه ای بهبود می یابد.