اثر پردازش اصطكاكي اغتشاشي ارتعاشي بر روي ريزساختار و خواص مكانيكي نانوكامپوزيت سطحي Al5052/SiC

فرآيند پردازش اصطكاكي اغتشاشي روش پردازش سطحي است كه براي بهسازي ريزساختار و بهبود خواص مكانيكي سطح فلز مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين تحقيق، قطعه كار عمود بر جهت پردازش در حين پردازش اصطكاكي اغتشاشي، ارتعاش مكانيكي مي‌‌يابد. پيشروي طولي و حركت چرخشي شانه ابزار با حركت ارتعاشي قطعه‌كار همراه است. اين فرآيند، تحت عنوان "پردازش اصطكاكي اغتشاشي ارتعاشي" نامگذاري شد. اثرات فرآيندهاي پردازش اصطكاكي اغتشاشي و پردازش اصطكاكي اغتشاشي ارتعاشي روي ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ آلومينيوم 5052 شامل نانوذرات SiC بررسي شد. نتايج نشان مي‌دهد كه حضور ارتعاش در حين پردازش اصطكاكي اغتشاشي منجر به كاهش اندازه دانه در منطقه اغتشاش و افزايش همگني توزيع ذرات مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه استحكام و درصد افزايش طول نمونه‌هاي پردازش اصطكاكي اغتشاشي شده كمتر از اين مقادير براي نمونه‌هاي پردازش اصطكاكي اغتشاشي ارتعاشي شده هستند. اين خواص به افزايش يافتن كرنش ماده در منطقه اغتشاش با اعمال ارتعاش نسبت داده مي‌شود كه سبب مي‌شود تبلور مجدد در حين پردازش اصطكاكي اغتشاشي افزايش يابد. نتايج نشان مي‌دهد كه خواص حاﺻل از پردازش اصطكاكي اغتشاشي ارتعاشي با افزايش فركانس ارتعاش بهبود مي‌يابد.

Friction stir processing (FSP) is a surface processing method to modify the microstructure and enhance the mechanical properties of metal surface. In the current research, the work specimen is vibrated normal to processing line during FSP. Transverse and rotation movements of shoulder are accompanied with vibration motion of specimen. This new process is entitled FSVP (friction stir vibration processing). The effects of FSP and FSVP processes on microstructure and mechanical properties of Al5052 alloy matrix composite incorporated SiC nanoparticles are analyzed. The results show that the presence of vibration during FSP leads to the grain size decrease in the stir zone and it enhances the homogeneity of particles distribution. The results indicate that strength and ductility of FS processed specimens are lower than those processed by FSVP. These are related to increased deformation and strain of soft material in the stir zone as vibration is applied which promotes the dynamic recrystallization during FSP. The results also imply that the characteristics of FSV processed specimens improve as vibration frequency enhances.