تاثير فرايند اصطكاكي اغتشاشي بر ريزساختار و خواص مكانيكي قطعات متالورژي پودر آلومينيومي

Effects of friction stir processing on microstructure and mechanical properties of aluminum powder metallurgy parts

فرايند اصطكاكي اغتشاشي يك فرايند حالت جامد است كه بر پايه فرايند جوشكاري اصطكاكي ا غتشاشي ميباشد. اين فرايند اخيرا به عنوان ابزار موثري براي اصلاح ريز ساختار و خواص مكانيكي مواد فلزي شناخته شده است. در فرايند اصطكاكي اغتشاشي مواد در ناحيه فرايند تحت تغيير شكل پلاستيكي شديدي قرار مي گيرند كه در نتيجه آن شرايط تبلور مجدد ديناميكي فراهم مي شود . در اين تحقيق تاثير فرايند اصطكاكي اغتشاشي بر ريزساختار و خواص مكانيكي قطعات متالورژي پودر آلومينيومي مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور ابتدا پودر آلومينيوم در فشار 225MPa فشرده و در دماي 550 درجه سانتيگراد به مدت 20 دقيقه سينتر شد . پس از آن فرايند اصطكاكي اغتشاشي با سرعت چرخش ابزار معادل 100orpm و سرعت انتقالي ابزار معادل 45mm/min بر روي سطح نمونهها اعمال و ريزساختار و خواص مكانيكي قطعات بررسي شد. نتايج نشان داد كه فرايند اصطكاكي اغتشاشي موجب همگن شدن ريزساختار، كاهش ميزان تخلخلها، ريز ش دن دانه ها و افزايش سختي سطحي و بهبود خواص مكانيكي نمون ههاي متالورژي پودر آلومينيومي ميگردد.

Friction stir processing is a solid state process based on friction stir welding. Recently this process has been introduced as an effective tool for modifying and improving mechanical properties. In friction stir processing materials will experience severe plastic deformation and high temperature which is results in dynamic recrystallization. In this research effects of friction stir processing on microstructure and mechanical properties of aluminum powder metallurgy parts were investigated. Before friction stir processing aluminum powders were cold pressed at 225MPa and sintered at 550 C for 20 minutes. After that friction stir process with rotational speed of 1000 rpm and travelling speed of 45 mm/min was used on the surface of samples and microstructures and mechanical properties were considered. Results showed that friction stir process homogenizes the microstructures, reduces pores, and refines grains, increases surface hardness and improves mechanical properties of aluminum powder metallurgy parts.