اثر سرعت چرخش در فرايند اصطكاكي هم زننده بر خواص لايه هاي سطحي نانو كامپوزيت AIN/AI

Effect of rotation speed of friction stir processing on properties of Al/ AlN nano- composite surface layer

هدف از انجام اين تحقيق استفاده از فرايند اصطكاكي هم زننده جهت ايجاد لايه هاي نانو كامپوزيت سطحي AI/AIN بر زير لايه آلومينيومي و تعيين نقش سرعت چرخش ابزار در اين فرايند بوده است. بدين منظور پودر AIN با ميانگين اندازه دانه 65nm به منطقه هم زده وارد گرديد. نتايج ميكروسكوپ الكتروني حاكي از تجمع ذرات پودري در لايه هاي سطحي كامپوزيتي ايجاد شده و توزيع مناسب تر آنها با افزايش سرعت چرخش ابزار است. با تنظيم سرعت چرخش از تجمع ذرات كاسته و سبب توزيع يكنواخت آنها با مقياس نانو متري در زمينه لايه سطحي شد. سختي سنجي ميكروسكوپي لايه هاي سطحي نشان داد كه لايه نانو كامپوزيت سطحي ايجاد شده ، سختي در حدود دو برابر زير لايه آلياژ آلومينيومي دارد و نيز سختي اين لايه با افزايش سرعت چرخش بيشتر مي شود.

Al/AlN nano- composite surface layer was made on the 6061 Al alloy subsrate via friction stir processing. To achieve this aim, nano- powder of AlN with 65 nm mean size was inserted in the stirred zone using different rotation speed . SEM images indicate that AlN nano- powder has accumulated in the particulate composite surface layer and increasing of rotation speed has caused more uniform distribiution of nano- powder. The results showed that adjusting rotation speed, reduced agglomerations of powder and distributed them uniformly in nanometer scale in surface layer. Also hardness of the surface layer were examined by microhardness test. Microhardness test of cross section direction showed that nano- composite surface layer as formed possesses hardness two times more than of Al alloy substrate and this hardneess became higher as rotation speed increased.