اصلاح خواص مکانیکی جوش اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ منیزیم AM60 از طریق تغییر سرعت دوران و افزودن نانو ذرات آلومینا

در این پژوهش خواص مکانیکی جوش اصطکاکی-اغتشاشی آلیاژ AM60 در دو حالت بدون نانو ذرات تقویت کننده آلومیناو با نانو ذرات تقویت کننده آلومینا مورد بررسی قرار گرفت.

نمونه های آلیاژی AM60 که در تعدادی از آنها در نزدیک خط جوش شیارهایی به منظور تعبیه نانوذرات آلومینا تعبیه شده بود، در دو حالت عاری و حاوی نانو ذرات آلومینا تحت جوشکای اصطکاکی اغتشاشی قرار گرفتند.

بررسی های میکروسکوپی نشان داد که هم در نمونه های بدون نانو ذرات تقویت کننده و هم در نمونه های دارای نانو ذرات تقویت کننده،  افزایش سرعت دوران ابزارکار، بدلیل اعمال کرنش های زیاد در ناحیه بهم خورده جوش، منجر به افزایش پدیده تبلور مجدد و ریز شدن دانه ها و در مقابل افزایش دما بدلیل اصطکاک ابزار کار با زمینه باعث تاثیر معکوس و منجر به رشد دانه ها می شود. بر اساس نتایج به دست آمده وجود ذرات تقویت کننده آلومینا در زمینه باعث کاهش اندازه دانه ها شد همچنین در هر دو حالت، سرعت دوران  rpm1200 به عنوان سرعت دوران بهینه برای اندازه دانه پذیرفته شد. وجود نانو ذرات تقویت کننده آلومینا در زمینه و شکل گیری دمای بالا در هنگام فرآیند جوشکاری باعث وقوع فرآیند نفوذ و شکل گیری مناطق فقیر از آلومینیوم در بعضی نقاط و شکل گیری ترکیبات بین فلزی آلومینیوم در نقاط دیگر شد. به علت رشد دانه ها در منطقه متاثر از حرارت، سختی در این منطقه کمترین مقدار بود اما بدلیل رخداد پدیده تبلور مجدد و ریز شدن اندازه دانه ها در منطقه بهم خورده جوش، بیشترین مقدار سختی در این منطقه به دست آمد. هم در نمونه های بدون ذرات تقویت کننده آلومینا و هم در نمونه های دارای ذرات تقویت کننده آلومینا، بیشترین مقدار سختی و استحکام نهایی کششی در منطقه بهم خورده جوش در سرعت دوران بهینه rpm1200 به دست آمد.