بررسی تاثیر افزودن نانوذرات کاربید سیلیسیم بر خواص مکانیکی آلیاژ منیزیم AZ31 جوشکاری شده به روش اصطکاکی اغتشاشی

محورهای موضوعی : روش ها و فرآیندهای نوین در تولید

امین عبداله زاده ^{1 *} , علی شکوه فر ² , حمید امیدوار ³ , محمد علی صفرخانیان ⁴ , محمدرضا نادری ⁵

1 - ددانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
2 - استاد، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
3 - دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر
4 - دانشکده مواد دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی
5 - دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی شریف

تاریخ دریافت : 1395/09/10 تاریخ پذیرش : 1395/12/21 تاریخ انتشار : 1395/12/01

کلید واژه: استحکام کششی, سختی, جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, آلیاژ منیزیم AZ31, نانو ذرات کاربید سیلیسیم,

چکیده مقاله :

در این پژوهش از فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برای انجام اتصال لب به لب آلیاژ منیزیم AZ31 و تولید همزمان نانوکامپوزیت Mg/Sic در محل اتصال استفاده شد. نمونه ها با سه سرعت دورانی 600، 800 و 1000 دور بر دقیقه و چهار سرعت پیشروی 25، 75، 125 و 175 میلیمتر بر دقیقه جوشکاری شدند و خواص مکانیکی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که توزیع مناسب نانوذرات در محل اتصال، موجب کاهش قابل ملاحظه متوسط اندازه دانه و بهبود خواص مکانیکی اتصال می شود. علت اصلی این تغییرات به حضور نانوذرات کاربید سیلیسیم مربوط می شود که با ایجاد اثر قفل کنندگی مرزدانه ها، کمک به جوانه زنی دانه های تبلور مجدد یافته و تاثیر بر روی شکسته شدن دانه های اولیه، به ریز شدن ساختار کمک می کند.

چکیده انگلیسی:

In this study, the friction stir welding process was used for simultaneously joining of AZ31 magnesium alloy and production of Mg/Sic nanocomposite in the stir zone. All combinations of three rotational speeds i.e, 600, 800, and 1000 rpm and four traveling speeds i.e, 25, 75, 125 and 175 mm/min were tested and then the mechanical properties were examined. The joint fabricated with rotational speed of 800 rpm and traveling speeds of 75 mm/min, exhibited the highest mechanical properties, So that the yield strength, tensile strength and percent elongation improved by 11%, 39% and 88%, respectively. The results show that the proper distribution of nanoparticles in the stir zone can reduce the average grain size and improve mechanical properties. The main reason for this change is related to pinning effect and increased nucleation sites associated with SiC nano-particles. Moreover, reinforcement particles resulted in breaking of primary grains in stir zone of friction stir welding.