عنوان پایان‌نامه
ایجاد لایه های نانو کامپوزیت های نانو کامپوزیت سطحی Mg/TiN بر منیزیم توسط روش هم زن اصطحکاکی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-جوشکاری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 937;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52427
- تاریخ دفاع
- ۰۶ اسفند ۱۳۹۰
- دانشجو
- مسعود مختاری اسفیدواجانی
- استاد راهنما
- سیدفرشید کاشانی بزرگ
- چکیده
- در این تحقیق لایه نانوکامپوزیت سطحی AZ31/TiN بر زیرلایه آلیاژ منیزیم AZ31 توسط فرآیند هم زن اصطکاکی ایجاد شد. ذرات نانومتری TiN در داخل شیار سطحی از قبل تعبیه شده قرار داده شد که با عبور ابزار غیر مصرفی ازجنس فولاد ابزار H13 در معرض ناحیه متلاطم قرار گرفت و موجب ایجاد لایه نانوکامپوزیتی در سطح فلز پایه شد.متغیرهای فرآیند چون سرعت پیشروی زیرلایه، سرعت چرخشی ابزار و تعداد پاسها تنظیم گردید تا لایه سطحی نانوکامپوزیتی با توزیع یکنواخت ذرات TiN ایجاد شود. با افزایش تعداد پاسهای فرآیند میانگین اندازه دانه ها کاهش یافت. توزیع یکنواخت ذرات و ریزشدن دانه ها موجب افزایش سختی لایه سطحی شد بقسمی که میزان سختی لایه نانوکامپوزیتی AZ31/TiN ایجاد شده تحت سرعت پیشروی mm/min25 و سرعت چرخشی rpm1800 بعد از چهار پاس HV82 بالغ گردید. این میزان حدودا دو برابر سختی زیرلایه AZ31 است. همچنین آزمایشهای سایش پین روی دیسک حاکی از افزایش مقاومت به سایش لایه های نانوکامپوزیتی ایجاد شده نسبت به زیرلایه AZ31 به میزان مناسب بود. کلیدواژه: فرآیند هم‌زن اصطکاکی، نانوکامپوزیت، مواد بسیار ریزدانه، خواص سایشی، آلیاژ AZ31.
- Abstract
- Friction stir processing technique was employed for surface modification of AZ31 magnesium substrate. AZ31/TiN composite surface layers were formed by the introduction of nano-sized TiN powder into the stir zone of AZ31 magnesium substrates using a H13 steel tool with triangular pin. Processing parameters such as substrate advancing speed, tool rotational and number of passes were adjusted to fabricate AZ31/TiN composite layer with uniform dispersion of nano-sized TiN particulates.. Microstructural observation using scanning electron microscopy showed the formation of TiN clusters in a non-uniform fashion. The break-up of TiN clusters was resulted by increasing tool rotation speed and decreasing substrate speed and increasing the number of passes. An AZ31/TiN nano-composite surface layer with uniform dispersion of nano-sized TiN particulates was achieved using a tool rotation and substrate advancing speeds of 1800 rpm and 25 mm/min after four passes. In addition, TiN dispersion was found to be effective on matrix grain refinement; the fabricated surface layer showed ultra fine grains with a mean matrix grain size of less than 1?m. The fabricated nano-composite surface layer showed microhardness value of 82 HV compared to 35HV of as-received AZ31. In addition, pin-on disk wear test exhibited superior wear resistance of the nano-composite layer compare to that of the untreated substrate. Keywords: Friction stir processing, AZ31, TiN particles, nano-composite
