تاثیر نانو ذرات آلومینا، تعداد پاس اختلاط و سرعت دوران در رفتار مکانیکی آلیاژ منیزیم am60 جوشکاری شده به روش اصطکاکی- اغتشاشی (fsw)

در پژوهش حاضر رفتار مکانیکی قطعات آلیاژی am60 جوشکاری شده به روش اصطکاکی اغتشاشی تحت تاثیر تعداد پاس اختلاط و حضور نانو ذرات آلومینیا بررسی شد. بررسی های میکروسکوپی نشان داد افزایش سرعت دوران ابزار کار در ناحیه بهم خورده جوش باعث افزایش دما و افزایش کرنش و در نتیجه کاهش اندازه دانه و افزایش بیشتر دما باعث رشد دانه می شود. نتایج به وقوع تبلور مجدد دینامیکی در منطقه اختلاط یافته جوش، وقوع تبلور مجدد ناقص در منطقه متاثر از تغییرشکل پلاستیک و حرارت و رشد دانه ها در منطقه متاثر از حرارت جوش دلالت داشت. سرعت دوران rpm1200به عنوان سرعت دوران بهینه برای ریزدانگی، سختی و استحکام نهایی کششی استنتاج شد. در حضور نانو ذرات، اندازه دانه ها کاهش یافت اما بدلیل رقابت دو عامل بالا سرعت دوران بهینه تغییر نکرد. در عدم حضور نانوذرات، افزایش تعداد پاس اختلاط منجر به کاهش اندازه دانه ها شد اما در نمونه های دارای نانوذرات آلومینا، هرچند که وجود ذرات تقویت کننده منجر به کاهش اندازه دانه ها شد ولی افزایش تعداد پاس اختلاط، تاثیر محسوس در کاهش اندازه دانه ها نداشت. نتایج xrd نشان داد اختلاط مواد در حین عملیات جوشکاری منجر به حلالیت ترکیب mg17al12 می شود. در نمونه های با نانو ذرات آلومینا نسبت به نمونه های بدون ذرات، در یک سرعت دوران معین، سختی و استحکام بیشتر افزایش یافت. با افزایش سرعت دوران، میزان نش های برشی در حین عملیات جوشکاری افزایش یافته و منجر به کاهش اندازه ذرات آلومینای آگلومره شده و بهبود چقرمگی شد.

effects of alumina nanoparticles, number of stirring pass and rotational speed on the mechanical behavior of friction stir welded (fsw) magnesium alloy (am60)

in this study, effects of alumina nanoparticles and stirring pass in mechanical behavior of friction stir welded am60 magnesium alloy were studied. microscopic analysis showed occurrence of dynamic recrystallization during plastic deformation in weld area and mechanical tests revealed optimum condition for hardness and tensile strength could be produced in 1200 rpm rotational speed not only in absence of reinforcing alumina nanoparticles but also in presence of them. opposing effects of higher temperatures in grain growth and greater strains in lowering grain size should be considered. in lacking of alumina nanoparticles, grain size diminished with increasing stirring pass but in being nanoparticles, predominant mechanism in depressing grain size came from nanoparticles and negligible effect of stirring pass in grain size was found. xrd results showed increasing solubility of γ-mg phase as a result of stirring operation. better toughness performance of weldment was produced via decreasing size of agglomerated alumina particles. higher hardness and greater ultimate tensile strength were achieved in specimens with alumina nanoparticle with increasing rotational speed. in a constant rotational speed, higher hardness and greater ultimate tensile strength achieved in samples having alumina nanoparticles in contrast with free alumina nanoparticle samples