افزايش سختي سطح آلومينيوم خالص با استفاده از آلياژمونل 400 به وسيله فرآيند آلياژسازي تخليه الكتريكي

Increasing the surface hardness of pure aluminum using Monel 400 by Electrical Discharge Alloying (EDA

مهندسي سطح در بسياري از صنايع توليد نقش مهمي در بهبود عملكرد محصولات و افزايش زمان كاركرد قطعات دارد. آلومينيوم خالص داراي رسانايي الكتريكي بسيار بالا، مقاومت خوردگي خوب و نسبت استحكام به وزن مناسبي مي باشد، با اين وجود به علت سختي و مقاومت به سايش بسيار كم كاربرد آن محدود شده است. لذا در اين تحقيق امكان بهبود خواص سطحي آلومينيوم خالص با استفاده از عناصر مس و نيكل به عنوان عناصر آلياژساز با استفاده از فرآيند تخليه الكتريكي مورد بررسي قرار گرفته است. در اين فرآيند زمان روشني پالس و شدت جريان الكتريكي به عنوان پارامترهاي ورودي و مقادير سختي سطح ايجاد شده، بافت و زبري سطح لايه ي آلياژي به عنوان پارامترهاي خروجي در نظر گرفته شده اند. براساس نتايج ميكروسختي بدست آمده در اين روش بطور ميانگين سختي سطح قطعات آلومينيومي بيش از 8 برابر شده و در برخي از نمونه ها از مقدار اوليه 38/5 تا مقدار 450 ويكرز رسيده است كه بر اساس نتايج آناليز (XRD) تشكيل تركيبات بين فلزي Al3Ni2 ALCu, و كاربيد آلومينيوم Al4C3 در سطح عامل افزايش مقدار سختي سطح مي باشد. نتايج نشان مي دهد با افزايش زمان روشني پالس مقادير سختي سطح افزايش يافته و مقدار زبري سطح نيز بيشتر مي شود. همچنين با افزايش شدت جريان الكتريكي تغييرات زبري سطح روندي صعودي دارد.

Surface engineering in many manufacturing industries plays an important role in improving product performance and increasing the operating time of parts. Pure aluminum has a very high electrical conductivity, good corrosion resistance and strength to weight ratio. However, due to very low hardness and wear resistance, its application is limited. Therefore, this paper is studied may improve the surface properties of pure aluminum using copper and nickel as alloying elements using electric discharge process. The pulse on time and pulse current as input parameters and surface hardness, alloyed layer texture and surface roughness as output parameters have been considered. According to the microhardness testing results, in this alloying method, the average hardness of the aluminum parts is about more than 8 times and in some parts of the 38.5 Vickers reached up to 450 Vickers, Based on the results of XRD analysis, the formation of intermetallic compounds Al3Ni2, ALCu, and Al4C3 increased surface hardness. The results show that by increasing the pulse on time surface hardness increased and surface roughness becomes greater. Also, Increasing pulse current the surface roughness increasing trend.