بررسی ریز ساختار و رفتار سایشی لایه سطحی کامپوزیتی aa6061-b4c تولید شده به وسیله فرآیند اصطکاکی اغتشاشی و تاثیر افزودن نانو ذرات tib2

هدف از این پژوهش تولید کامپوزیت های سطحی تک جزیی و هیبریدی از ذرات b4c و tib2 برروی زمینه آلومینیوم آلیاژی 6061 توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بوده است. ابتدا روی سطح قطعه کار شیارهایی با ابعاد مشخص ایجاد و در یک عمق شیار ثابت ترکیبی از پودرهای tib2 وb4c با کسر حجمی100%b4c ,75%b4c ,50%b4c, 25%b4c , 100%tib2-al به درون شیار افزوده می شوند. فرایند اصطکاکی اغتشاشی با سرعت دوران و سرعت حرکت ثابت ابزار برروی نمونه انجام خواهد گرفت. جهت بررسی نحوه توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه و سپس ارزیابی ریز ساختار، لایه نانوکامپوزیتی تولید خواهد شد. ابتدا روی سطح قطعه کار شیارهایی با ابعاد مشخص ایجاد و در یک عمق شیار ثابت ترکیبی از پودرهای tib2 وb4c با کسر حجمی100%b4c ,75%b4c ,50%b4c, 25%b4c , 100%tib2-al به درون شیار افزوده می شوند. فرایند اصطکاکی اغتشاشی با سرعت دوران و سرعت حرکت ثابت ابزار برروی نمونه انجام خواهد گرفت. جهت بررسی نحوه توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه و سپس ارزیابی ریز ساختار، لایه نانوکامپوزیتی تولید شده توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی semو میکروآنالیزeds مورد ارزیابی و نحوه توزیع ذرات تقویت کننده در زمینه و چسبندگی ذرات با زمینه بررسی خواهد شد. مقاومت سایشی لایه های سطحی توسط آزمایش پین روی دیسک و سطوح تحت سایش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی semجهت تعیین مکانیزم سایش مورد مطالعه قرار خواهند گرفت. لایه کامپوزیت سطحی al-b4c توسط فرآیند اصطکاکی اغتشاشی با سرعت های چرخش متفاوت و با استفاده از دو ابزار با اندازه های مختلف تولید شد. به منظور تولید کامپوزیت های سطحی هیبریدی ابتدا نانو ذرات کامپوزیتی tib2-al توسط آلیاژسازی مکانیکی تولید شد. سپس فرآیند اصطکاکی اغتشاشی با استفاده از شرایطی بهینه جهت تولید کامپوزیت های تکی جزیی و هیبریدی از ذرات b4c و tib2-al برروی زمینه آلومینیوم مورد استفاده قرار گرفت. بررسی های ریز ساختاری توسط میکروسکوپ نوری om و میکروسکوپ الکترونی روبشی sem انجام گرفت. جهت بررسی مقادیر سختی، آزمون ریزسختی سنجی ویکرز و جهت بررسی رفتار سایشی، آزمون سایش پین برروی دیسک مورد استفاده قرار گرفت. یافته های آزمایشی نشان داد که کامپوزیت سازی سطحی بوسیله fsp برروی آلیاژ آلومینیوم 6061 با استفاده از ذرات b4c و tib2-al باعث افزایش سختی و بهبود رفتارسایشی در مقایسه با آلیاژ زیرلایه شد. همچنین در نمونه های کامپوزیتی، با افزایش درصد نانو ذرات tib2 مقادیر سختی و مقاومت سایشی نمونه ها در مقایسه با آلیاژ پایه در حدود دو برابر بهبود یافت.