تولید کامپوزیت هیبریدی با فرایند اصطکاکی اغتشاشی

تولید کامپوزیت هیبریدی سطحی از طریق فرآیند اصطکاکی اغتشاشی و اثر آن بر روی رفتار خزش موثر

Fabrication of Hybrid Surface Composite through Friction Stir Processing and Its Impression Creep Behaviour

چکیده

با نیکل و NiAl₃ به عنوان ذرات مقاوم‌ساز و در زمینه‌ی آلومینیومی تولید کرد. ذرات ریز بودند و در گستره‌ی اندازه‌ی کمتر از میکرومتر قرار داشتند. فاصله‌ی جدایی بین ذرات خیلی کوچک بود. آزمایش‌های اثر خزش بر روی نمونه‌ها هم در منطقه‌ی اصطکاکی اغتشاشی و هم در منطقه‌ی ماده‌ی پایه در دماهای مختلف انجام شدند. نرخ‌های خزش حالت پایا تخمین زده شدند و انرژی فعال‌سازی برای خزش محاسبه شد. مشاهده شد که منطقه‌ی اصطکاکی اغتشاشی مقاومت خزشی بیشتری نسبت به منطقه‌ی فلز پایه ارائه داد.

مقاومت خزش در تولید کامپوزیت هیبریدی سطحی بالاتر به حل شدن اتم‌های نیکل در زمینه‌ی آلومینیومی و حضور ذرات ریز نیکل و روسوبات NiAl₃ نسبت داده می‌شود. انرژی فعال‌سازی اندازه‌گیری شده نشان می‌دهد که ساز و کار خزش همراه در هر دو منطقه‌ی هم‌زدن مکانیکی و منطقه‌ی فلز پایه، خزش نابجایی در گستره‌ی دمایی ºC 30-150 است. در دماهای بالاتر (ºC 150-180) ساز و کار خزش پخشی پیشنهاد می‌شود.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Al-Ni in situ surface composites were fabricated by friction stir processing method. Friction stir processing produced a composite with nickel and NiAl₃ as reinforcement particles in aluminium matrix. The particles were fine and were in the submicrometer size range. The separation distance between the particles was very small. Impression creep experiments were conducted on the samples both at friction stir zone and base material zone at various temperatures. Steady state creep rates were estimated, and activation energy for creep was calculated. It is observed that the friction stir zone offered a higher creep resistance compared to the base metal zone.

Higher creep resistance is attributed to the dissolution of nickel atoms into aluminium matrix and the presence of fine nickel particles and NiAl₃ precipitates. The measured activation energy indicated that the associated creep mechanism is the dislocation creep in the temperature range of 30–۱۵۰^∘C, both in friction stir zone and base metal zone. At higher temperatures (150–۱۸۰^∘C) the diffusion creep mechanism is suggested.