بررسي رفتار سايشي كامپوزيت هيبريدي زمينه آلومينيومي توليد شده بوسيله فرآيند همزن اصطكاكي

Wear assessment of a surface hybrid composite fabricated using friction stir processing

در اين تحقيق، كامپوزيت سطحي هيبريدي با استفاده از ذرات SiC و MoS2 در سطح آلياژ A356 بوسيله فرآيند همزن اصطكاكي (FSP) ايجاد شد. به منظور توليد كامپوزيت از سرعت چرخش ابزار 160orpm و سرعت حركت 50mm/min و زاويه ابزار 3 نسبت به محور عمود استفاده شد. ريزساختار، سختي، و مقاومت به سايش نمونه هاي كامپوزيتي مورد مطالعه قرار گرفت. بررسي هاي ريزساختاري حاكي از توزيع يكنواخت ذرات تقويت كننده در ناحيه همزده و بهبود قابل توجه ريزساختار آلياژ زمينه در طي ايجاد كامپوزيت سطحي بود. بررسي رفتار سايشي كامپوزيت هيبريدي (Al/SiC/MoS2) نشان داد كه مقاومت به سايش آلياژ زمينه، در اثر ايجاد كامپوزيت سطحي بوسيله FSP، به ميزان قابل توجهي افزايش يافته است. همچنين، بررسي سطوح سايش نشان داد كه مكانيزم غالب سايش كه در زمينه تقويت نشده تركيبي از مكانيزم هاي چسبان و خراشان بود، با ايجاد كامپوزيت هيبريدي در سطح تبديل به مكانيزم خراشان ملايم شد.

In this study, a self-lubricating and wear resistant surface hybrid composite reinforced with a mixture of SiC and MoS2 particles on the matrix of an A356 Al alloy has been successfully fabricated by Friction Stir Processing (FSP). A constant tool rotation rate of 1600 rpm and travel speed of 50 mm/min with a tool tilt angle of 3 ı was used. Microstructure, hardness and dry sliding wear behavior of the hybrid composite have been investigated. Microstructural analyses of the hybrid composite showed a uniform distribution of reinforcing particles inside the processed zone. The tribological studies showed that the wear resistance of the surface hybrid composite improved significantly in comparison to base material. Moreover, investigation of worn surface showed that the operating wear mechanisms changed from a combination of abrasive and adhesive in base material to a mild abrasive in hybrid composite.