ارزیابی تاثیر فرآوری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب بر روی ریزساختار و خواص تریبولوژیکی مس و آلیاژ آن

روش تولید ریزساختار آمورف/فوق ریزدانه به وسیله فرآوری اصطکاکی اغتشاشی زیر آب یک روش نوین می باشد که با استفاده از یک ابزار در حال چرخش، فلز زمینه غوطه ور در آب را به حالت خمیری در می آورد تا ساختار کریستالی در حین تبلور مجدد دینامیکی از حالت منظم خارج و بی شکل شود و یا پس از تبلور مجدد مانع از رشد دانه ها گردد. بدین منظور برای انجام فرآوری اصطکاکی اغتشاشی بر روی مس خالص تجاری و آلیاژ برنج در زیر آب از ابزاری از جنس کاربید تنگستن استفاده شد. بررسی های ریزساختار به کمک میکروسکپ نوری بر روی نمونه های مس خالص تجاری کاهش چشمگیر اندازه دانه را نشان داد. به همین ترتیب سختی سنجی مقطع عرضی و عمود بر راستای فرآیند، افزایش سختی نمونه ها تا 45% بیشتر از فلز پایه را نشان داد. الگوی پراش اشعه ایکس ناحیه فرآوری شده تحت اعمال فرآوری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب در مقایسه با الگوی فلز پایه قله های کوتاه تر و پهن تری را نشان می دهد که در عین حال میزان زمینه الگو افزایش یافته است. مجموع این عوامل بیانگر تشکیل ساختاری آمورف/فوق ریزدانه است. همچنین رفتار سایشی نمونه ها با روش پین روی دیسک مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصل، کاهش ضریب اصطکاک حداقل تا حدود 48% نسبت به فلز پایه را نشان می دهد. نتایج حاصله از آزمایش های سایش و سختی نشان می دهد که فرآوری اصطکاکی اغتشاشی می تواند مقاومت سایشی و سختی مس خالص تجاری و آلیاژ برنج را به نحو چشمگیری افزایش دهد.