عنوان پایان‌نامه
مطالعه و بررسی خواص لایه های سطحی حاصل از فرایند های ذوب سطحی آلیاژ های منیزیم با استفاده از روش TIG
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43734;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 796
- تاریخ دفاع
- ۱۸ بهمن ۱۳۸۸
- دانشجو
- محمدرضا الهی
- استاد راهنما
- جعفر راثی زاده غنی, محمود حیدرزاده سهی
- چکیده
- چکیده در این پژوهش ذوب سطحی آلیاژهای منیزیم AZ31 و AZ91D به منظور ایجاد لایه¬های سطحی آلیاژی و کامپوزیتی توسط فرآیند قوس تنگستن (TIG) صورت پذیرفت. در این راستا ساختار لایه¬های سطحی توسط میکروسکپ نوری، میکروسکپ الکترونی روبشی و پراش سنجی پرتو ایکس و خواص سطحی آ¬ن¬ها به کمک آزمون¬های میکروسحتی و سایش مورد مطالعه قرار گرفتند. ذوب سطحی نمونه¬ها از طریق ایجاد لایه پیش نشست بر مبنای پودرهای آلومینیم، نیکل و آلومینا و با استفاده از گاز محافظ آرگن انجام شد. لایه‌های سطحی آلیاژی با پودر آلومینیم شامل زمینه بر مبنای ?-Mg و یوتکتیک Mg-Mg17Al12 و لایه‌های سطحی آلیاژی با مخلوط پودری 15Wt% Ni+ Al شامل زمینه بر مبنای Mg و ترکیبات بین فلزی Mg17Al12 و AlNi3 هستند. هم¬چنین لایه¬های سطحی کامپوزیتی حاوی مخلوط پودری Al2O3+ Al (در نسبت وزنی 3:1) شامل زمینه بر مبنای Mg و یوتکتیک Mg-Mg17Al12 به همراه ذرات سرامیکی Al2O3 هستند. نتایج به دست آمده از آزمون میکروسختی نشان داد که آلیاژسازی سطحی با آلومینیم باعث بهبود سختی AZ31 (HV0.155) و AZ91D (HV0.180) به ترتیب تا HV0.1 193 و HV0.1 181 شده است. هم¬چنین نرخ سایش این لایه¬ها برای هر دو آلیاژ بیش از دو برابر کاهش یافت. آلیاژسازی سطحی با مخلوط پودری 15Wt% Ni+ Al باعث بهبود سختی AZ31 و AZ91D به ترتیب تا HV0.1170 و HV0.1 162 شد. نرخ سایش این لایه¬ها نیز برای هر دو آلیاژ حدود دو برابر کاهش یافت. از طرف دیگر سختی لایه¬های کامپوزیتی تا HV0.1230 و HV0.1 214 به ترتیب برای آلیاژهای AZ31 و AZ91D افزایش یافت. هم¬چنین نرخ سایش این لایه¬ها برای هر دو آلیاژ حدود سه برابر کاهش یافت. کلمات کلیدی: قوس تنگستن ، آلیاژهای منیزیم ، ذوب سطحی ، لایه آلیاژی ، لایه کامپوزیتی ، آلومینیم ، نیکل ، آلومینا، میکروسختی ، مقاومت به سایش.
- Abstract
- Abstract In this Study, possibility of the formation of alloyed and composite layers on the surfaces of AZ31 and AZ91D magnesium alloys, by means of TIG process was investigated. The surface layers were characterized by optical and scanning electron microscopes, XRD analysis, microhardness and wear tests. Surface treatments were carried by pre-deposition of Al, Ni and Al2O3 powders on the surfaces of magnesium alloys before melting process. Surface alloying with aluminum resulted in the formation of a structure consisting of ?-Mg and Mg-Mg17Al12 eutectic. Addition of mixture of Ni and Al powders in surface alloying resulted in the formation of layers consisting of ?-Mg, Mg17Al12 and AlNi3 phases. The surface composite layers formed by addition of Al+Al2O3 (3:1) were consisted of Al2O3 ceramic particles in a matrix of Mg and Mg-Mg17Al12 eutectic. Surface alloying with aluminum improved the hardness of the AZ31 and AZ91D from 55HV0.1 and 80HV0.1 to 193HV0.1 and 181 HV0.1, respectively. As a result, the wear rates of these layers were almost reduced to half for both alloys. Besides, surface alloying with aluminum and nickel, improved the hardness of the AZ31 and AZ91D to 170HV0.1 and 162HV0.1, respectively. The wear rates of these layers were also reduced by less than half for both alloys. In addition, hardness of the surface composite layers increased to 230HV0.1 and 214HV0.1 for AZ31 and AZ91D alloys, respectively. The wear rates of these layers were also reduced to almost 30% for both alloys. Keywords: TIG, Magnesium alloys, AZ31, AZ91D, Surface alloying, Composite layer, Al, Ni, Al2O3, Hardness, Wear resistance
