بررسی تجربی رفتار خستگی کم چرخه ماده مرکب Al6061/SiC تهیه شده به روش اصطکاکی اغتشاشی

جلوخانی نیارکی, محمد; ترابیان, حسین; کمالی روستا, سیمین

doi:10.30699/jtae.2023.7.1.4

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز، تهران، ایران

² استادیار، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز، تهران، ایران

³ کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد واحد یادگار امام (ره)، تهران، ایران

https://doi.org/10.30699/jtae.2023.7.1.4

چکیده

با استفاده از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی برای تولید کامپوزیت‌های سطحی با سرعت پیشروی و دورانی ثابت، نمونه‌ها در تعداد پاس‌های مختلف (یک، سه و پنج) ساخته و برای بدست آوردن محدوده تنش و انجام تنظیمات دستگاه و اعمال بارگذاری آزمون خستگی، تست کشش انجام می‌شود. نتایج بررسی ریزساختار نشان داد با افزایش تعداد پاس، توزیع ذرات زمینه بهتر شده و بیشترین استحکام تسلیم نمونه‌های کامپوزیتی، برای نمونه یک پاس می‌باشد و نمونه پنج پاس، بیشترین عمر خستگی کم‌چرخه را در بین کامپوزیت‌های ساخته شده دارد. هدف این است با فرآیند اصطکاکی اغتشاشی عیوب ریختگری را حذف و ریزساختار فلزی را بهبود دهیم در نتیجه سختی و استحکام فلز بهبود یافته و مقاومت به سایش، خستگی و خوردگی افزایش یابد و شکل پذیری بهبود یابد در نتیجه افزایش تعداد پاس منجر به توزیع همگن و یکنواخت ذرات تقویت کننده شده است در واقع افزایش تعداد پاس در این فرآیند سبب توزیع و جدایش بهتر ذرات کاربیدسیلیسیم در فاز زمینه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

سازه‌/مکانیک جامدات/دینامیک جامدات/ارتعاشات/آئروالاستیسیته/...

عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation on low cycle Fatigue Behavior of Al6061/SiC composite Fabricated by Friction Stir Processing

نویسندگان [English]

Mohammad Jelokhani Niaraki ¹
hossein torabian ²
Simin kamali rousta ³

¹ M. Sc. Student, Faculty of Mechanical Engineering, University of Islamic Azad University Central Tehran Branches, Tehran, Iran

² Assistant Professor, Faculty of Mechanical Engineering, University of Islamic Azad University Central Tehran Branches, Tehran, Iran

³ M. Sc., Faculty of Mechanical Engineering, University of Yadegar-e-Imam Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

چکیده [English]

According to friction stir processing For production of surface composites with constant progress and rotational speed, samples are made in different number of passes (1,3.5) and to obtain the stress range and adjust the device and apply the fatigue and tensile test is performed. Results of micro-structure study showed that with increasing number of passes, the distribution of underlying particles is improved, and maximum yield strength is for one sample and five samples have the longest low cycle life fatigue. The goal is improve the metal micro-structure with the new friction stirring technique, result shown the strength of the metal is improved, and resistance to wear, fatigue and corrosion is increased, it causes improvement of form-ability, which results increase in the number of The pass has led to a homogeneous and uniform distribution of reinforcing particles, in fact, increasing the number of passes in the process has led to a better distribution and separation of silicon-carbide particles in ground phase.

کلیدواژه‌ها [English]

Friction Stir Processing"
tensile behavior"
"
fatigue behavior low cycle"

مراجع

[1] W. Smith, Structure and Properties Engineering Alloys, pp.1-3 McGraw, University of Central Forida,2002.

[2] H.Nami,Production of Al /Tio2 composite layer by Friction Stir Processing, Sharif University, pp.50-68, 2011, (In Persian).

[3] W. Wang, Q Shi.P. Liu, H. Li, novel way to produce bulk sic reinforced aluminium metal matrix composites by friction stir processing. journal of materials processing technology, Vol.209(4), pp. 103-2099,2009.

[4] N. Kiajamali, M. Eslami, A.K. Sajjadi, Effect of surface composite layers producing via friction stir processing on mechanical properties. Tehran University of Technology, The first international conference and the 6th joint conference of the Iranian Metallurgical Engineering Association, pp.2-5, Tehran,2011. (In Persian).

[5] J.R. Ellis, Hand book, Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials, Contact ASTM International for the latest information. Designation: E 8M – 00b, pp.1-3, United States, METRIC. 2001.

[6] D.T. Raske and Morrow, Hand book Standard Practice for Strain-Controlled Fatigue Testing1, Designation: E 606 – 92, pp.1-9, United States ,1998.

[7] Z.Y. Ma, R.a. Mishra, Mahoney superplastic deformation behavior of Friction Stir Processing Al7075 alloy, ActaMaterialia, Vol.50, No.17, pp.4419-4430, 2002.

[8] F.J. Humphreys, P.B. Prangnell, R. Priesthner, Fine –grained alloys by thermomechanical processing, current opinion in solid state and Materials Science, Vol.5, No.1, pp.15 -21, 2001.

[9] D. Yadav, R. Bauri, Nickel Particle embedded Aluminium matrix composites with high ductility, Materials Letters, Vol.64, No.6, pp.664 -667, 2010.

[10] P. Asadi, G. Faraji, M. Besharati, producing of AZ91/Sic composite by Friction Stir Processing (FSP). The InternationalJournal of Advanced Manufacturing Technology, volome 51, Issues1-4, pp.247-260,2010.

[11] M. Rayes, E. Danaf, the influence of multi – pass Friction Stir Processing on the microstructural and mechanical properties of Aluminium alloy 6082, Journal of Materials Processing Technology, Vol.212, No.17, pp.4419 -4430, 2002.

[12] M. AbbasiGharacheh, AH. Kokabi, GH. Daneshi, B. shalch, R. Sarrafi, The influence of ratio of “rotational speed /traverse speed” on mechanical properties of AZ31 Friction Stir Welds International Journal of machine Tools and manufacture, Vol.46, No.15, pp.1983-1987, 2006.

[13] R. S. Mishra, Z. Y. Ma, “Friction stir welding and processing”, Materials Scienceand Engineering R, Vol. 50, pp. 1-78,2005.

[14] C.I. Chang, X.H. Du, J.C. Huang, Achieving ultrafine grain size in Mg-Al-Zn alloy by Friction Stir Processing.ScriptaMateriala.Vol. 57. Issues 3.pp. 209-212, 2007.

[15] K. Chawla, Metal-matrix composites in ground transportation. Vol JOM, 2006. 58(11): pp. 67-70, 2006.

[16] Kalashnikova, T.; Knyazhev, E.; Gurianov, D.; Chumaevskii, A.; Vorontsov, A.; Kalashnikov, K.; Teryukalova, N.; Kolubaev, E. Structure, Mechanical Properties and Friction Characteristics of the Al-Mg-Sc Alloy Modified by Friction Stir Processing with the Mo Powder Addition. Metals 2022, 12, 1015.

[17] M. Azizieh, A.H. Kokabi, p. Abachi, “Effect of rotational speed and probe profile on microstructure and hardness of AZ31/Al2o3 nano composites fabricated by Friction Stir Processing”, Materials & Design, Vol.32, pp.2034 -2041, 2011. (In Persian).

[18] B. Park, A. Crosky, A. Hellier, High cycle fatigue behaviour of microsphere Al 2 O 3–Al particulate metal matrix composites. Composites Part B: Engineering, Vol. 39(7): pp. 1257-1269, 2008.

[19] P. SahandiZangabad, Investigation on Fatigue Behaviour of Al5052/Al3Ti-Mgo Nano Composites Fabricated by Friction Stir Processing, Sharif University of Technology, pp.88-130, 2014. (In Persian).

[20] R. Stephnes. A, fatemi, H. Fuchs, metal fatigue in Engineering, ISBN964-6577-24-5, pp.1-18, Power Research Institute, Iran,2001.

فناوری در مهندسی هوافضا

بررسی تجربی رفتار خستگی کم چرخه ماده مرکب Al6061/SiC تهیه شده به روش اصطکاکی اغتشاشی

مراجع

مراجع

دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 24
اردیبهشت 1402
صفحه 35-43

بررسی تجربی رفتار خستگی کم چرخه ماده مرکب Al6061/SiC تهیه شده به روش اصطکاکی اغتشاشی

مراجع

مراجع

دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 24اردیبهشت 1402صفحه 35-43

دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 24
اردیبهشت 1402
صفحه 35-43