بخشی از مقاله
چکیده
مشکلات جوشکاری آلیاژهای برنجی به صورت ذوبی باعث شده است که از فرایند اصطکاکی همزنی - - FSP برای این آلیاژها استفاده شود. باتوجه به اینکه منطقه تحت تاثیر این فرایند معمولا با کاهش مقاومت به خوردگی نسبت به فلز پایه مواجه است، سعی بر آن شد تا با ایجاد یک لایه کامپوزیتی بر روی سطح برنج آلفا با سرعت دورانی و تعداد پاس های مناسب پتانسیل خوردگی کاهش یابد. برای این منظور از پودرهای Al2O3 و گرافیت استفاده شد. نتایج آزمون تافل نشان داد که استفاده از پودر آلومینا پتانسیل خوردگی را به میزان 210 - mv - نسبت به حالت بدون پودر افزایش داد. اما استفاده از پودر گرافیت باعث کاهش پتانسیل خوردگی به میزان 87 - mv - شده است. همچنین افزایش تعداد پاس ها به علت توزیع یکنواخت تر ذرات گرافیت باعث افزایش مقاومت به خوردگی لایه کامپوزیتی شد.
کلمات کلیدی: فرایند اصطکاکی همزنی، کامپوزیت سازی سطحی، خوردگی ، برنج
مقدمه
فرایند اصطکاکی هم زن 1یک روش نسبتا جدید است که توسط موسسه جوش 2 - TWI - برای توسعه آلیاژهای آلومینیوم توسعه یافته است . - Dawes and Tomas,1995 - در فرایند اصطکاکی هم زن از حرارت تولید شده توسط اصطکاک بین دو قطعه برای جوش دادن آن دو به یکدیگر استفاده میشود . - London et al,2001 - از فرایند اصطکاکی هم زن برای اتصال آلیاژهای آلومینیوم، فولاد، تیتانیوم، مس، منیزیم و سایر آلیاژهای فلزی غیر مشابه - کامپوزیت ها - استفاده شده است - . - Rhodes,Anderson,1999 از این تکنیک برای ایجاد اتصالات لب به لب ، گوشه، T شکل، نقطه ای و گوشه ای مفاصل و همچنین برای قطعات قطعات توخالی مانند، مخازن، لوله ها و قطعات با سطوح دو بعدی و سه بعدی به کار رفته است . - Dawes and Thomas,1996 -
فرآیند اصطکاکی هم زن برای اتصال دهی موادی که با فرایند های متداول جوشکاری قابلیت جوش پذیری ندارند - مثل آلیاژهای آلومینیم غیرمشابه و کامپوزیتها - ، مورد استفاده قرار گرفته است . - Murr et al, 1999 - گزارشهای اندکی در مورد قابلیت جوشکاری آلیاژهای مس به روش اصطکاکی هم زن انجام داده شده است، اما نتایج حاصله بهبود خواص متالورژیکی و خواص مکانیکی را برای آلیاژ Cu-30Zn را نشان داده است. جوشکاری برنج با فرایندهای جوشکاری متداول مشکل است، چراکه انتشار حرارتی بالا و دمای پایین تبخیر روی - 419/4œC - موجب مشکلاتی نظیر اعوجاج ،تغییر ترکیب شیمیای، تخلخل ، کاهش خواص مکانیکی در ناحیه جوش شده است . - Meran,2001 - .روشهای مختلفی همچون آبکاری الکترولس - Novakovic et al,2006 - ، لایه نشانی فیزیکی از فاز بخار - Hiraoka et al,2002 - 3 - PVD - ، اکسیداسیون پلاسما - Park et al,2005 - ، برای تولید سطح کامپوزیتی روی آلیاژهای برنج، به منظور اصلاح ساختار کامپوزیتهای فلزی و بهبود خواص خوردگی در آلیاژهای ریخته گری به کار رفته است. در تحقیق حاضر با فرایند اصطکاکی هم زن ب رای کامپوزیت سازی سطحی برنج به منظور بهبود خواص خوردگی این آلیاژ استفاده شده است .
روش تحقیق
در تحقیق حاضر نمونه های برنجی Cu-30Zn با ابعاد 5×20 میلیمتر و ضخامت 1 سانتیمتر استفاده شده است.به منظور ایجاد کامپوزیت سازی سطحی از ذرات Al2O3 و گرافیت با اندازه ذرات 10ʽm استفاده شد به همین منظور شیاری به ابعاد 170*2*5 میلیمتر روی سطح قطعه ایجاد شد. به منظور بررسی تاثیر اضافه کردن ذرات بر روی خواص سطحی ، عملیات FSP ابتدا بدون اضافه کردن ذرات انجام شد. در این آزمایش فرایند تحت تعداد پاس های مشخص و سرعت های پیشروی متفاوت که در جدول 1 آورده شده است، انجام شد .
