بهبود مقاومت به سايش و خواص اصطكاكي مس خالص با روش فرآيند اصطكاكي اغتشاشي (FSP)

(Improvement in wear resistance of pure copper by friction stir processing (FSP

فرآيند اصطكاكي اغتشاشي (FSP) براي توليد لايه سطحي ريز دانه روي ورق مسي در حالت جامد به كار برده شد. اعمال يك پاس اين فرآيند باعث كاهش اندازه دانه از 16µm در حالت آنيل شده به 2µm در حالت FSP شده، مي شود. كاهش اندازه دانه باعث افزايش سختي و در نتيجه افزايش مقاومت به سايش به ميزان 23% و كاهش ضريب اصطكاك به ميزان 11% مي گردد. علت افزايش مقاومت به سايش به تغيير مكانيزم سايش از چسبيده غالب در حالت آنيل شده به سايش اكسيداسيون و سايا در حالت FSP شده نسبت داده شده است. همچنين كاهش ضريب اصطكاك به دليل سخت تر شدن شكستن لايه هاي اكسيدي سطح به دليل افزايش سختي مي باشد.

Friction stir processing (FSP) was applied as a solid state method to produce surface layer with fine grain structure on copper plate. Applying one pass FSP causes decrease in grain size from 16μm in the case of annealed copper to 2μm for FSPed copper. Decrease in grain size results in rise in hardness and therefore, wear resistance is increased and friction coefficient is reduced by 23% and 11% respectively. The reason of improvement in wear resistance is because of change in wear mechanism from mostly adhesive in the case of annealed copper to oxidation and abrasive wear in the case of FSPed copper. It was also found out that decrease in friction coefficient is related to oxide layers which are difficult to be broken as a result of increase in hardness.