بررسی تاثیر فرایند اصطکاکی-اغتشاشی بر رفتار شکست آلومینیوم آلیاژی 6061 تحت بارگذاری برشی خالص

فرایند اصطکاکی-اغتشاشی به دلیل خواص منحصربه‌فردش، در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. در این راستا، درک بهتر خواص مواد و قطعات حاصل‌شده از این روش، امکان استفاده گسترده تر از آن را فراهم خواهد نمود. یکی از مهم‌ترین خواصی که قبل از استفاده از هر ماده‌ای باید به‌خوبی از آن اطلاع داشت، رفتار ماده در حضور ترک است. رشد ترک تحت بارگذاری برشی در قطعات از مهم‌ترین عوامل شکست سازه‌ها می‌باشد که در صورت شناخت رفتار ماده در حضور ترک، بعد از عملیات اصطکاکی-اغتشاشی، امکان استفاده ایمن از آن فراهم می‌شود. در این تحقیق به بررسی تاثیر فرایند اصطکاکی-اغتشاشی بر خواص مکانیکی و مقاومت ماده در برابر رشد ترک تحت بار برشی خالص پرداخته شده است. مشاهده گردید که این فرایند باعث افزایش چشمگیر استحکام و در عین حال قابلیت شکل پذیری ماده می گردد به‌طوری‌که مقادیر استحکام تسلیم، استحکام نهایی و حداکثر کرنش در اثر این فرایند نسبت به حالت اولیه به ترتیب حدود 42%، 67% و 125% افزایش می یابد. همچنین فهیمده شد که نمونه فرآوری شده نسبت به نمونه اولیه به‌طور متوسط در حدود 23% دچار افت استحکام در برابر رشد ترک می گردد. به نظر می رسد که در اثر اعمال فرایند اصطکاکی-اغتشاشی، به‌طور قابل‌توجهی بر مقدار سطوح شکسته شده به‌صورت ترد افزوده‌ شده است که همین امر موجب کاهش مقادیر پارامتر بحرانی شکست بوده است.

investigating the friction stir processing effect on the fracture behavior of 6061 aluminum alloy under pure shear loading

friction stir processing (fsp) is utilized in various industries due to its unique properties. in this regard, a better insight into the material properties obtained from this method will facilitate a broader application. one of the most important properties that should be well renowned before any use is how a material behaves when it has cracks. crack growth under shear loading is one of the most significant factors in component failure, and if the material behavior after the fsp method in the presence of cracks is known, it is possible to use it safely. in this research, the influence of the fsp on the mechanical properties and resistance of the material against crack growth under pure shear loading has been investigated. it was found that this process significantly increases the strength and ductility so that the yield strength, ultimate tensile strength, and elongation-to-failure improve by about 42%, 67%, and 125%, respectively, compared to the initial state. it was also understood that the processed sample demonstrates an average drop of 23% in strength against crack growth compared to the initial state. it seems that due to fsp application, the amount of brittle fractured surfaces has been substantially increased, causing a decrease in the critical fracture parameter values.