بهینه سازی پارامترهای موثر در فرآیند اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی بر تخلخل و استحکام کششی کامپوزیت زمینه آلومینیوم AA۱۰۵۰ تقویت شده با ذرات سرامیکی SiC

در این تحقیق، بهینه سازی پارامترهای فرآیند بر تخلخل و استحکام کششی سیم های کامپوزیتی زمینه آلومینیوم AA۱۰۵۰/SiC تولید شده به روش اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی صورت پذیرفت. در این راستا، نمونه های کامپوزیتی زمینه آلومینیوم AA۱۰۵۰ تقویت شده با ذرات سرامیکی SiC، با استفاده از فرآیند اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی تولید شدند. همچنین به منظور طراحی آزمایش، از روش سطح پاسخ استفاده شد. سرعت دورانی ابزار، نیروی اکستروژن و ذرات تقویت کننده به عنوان متغیرهای ورودی فرآیند و درصد تخلخل و استحکام کششی نهایی نمونه های کامپوزیتی تولید شده به عنوان متغیرهای پاسخ تعیین شدند. به منظور آنالیز داده های حاصله از آنالیز واریانس و تحلیل رگرسیون استفاده گردید. نتایج نشان داد که سرعت دورانی، نیروی اکستروژن با تاثیرات مرتبه دوم و درصد تقویت کننده با تاثیرات خطی بر استحکام کششی و تخلخل نمونه های کامپوزیتی موثر بودند. همچنین بهینه سازی پارامترهای فرآیند FSEبه منظور رسیدن به حداقل درصد تخلخل و حداکثر استحکام کششی نهایی به کمک روش مطلوبیت انجام گرفت. در انتها، با اجرای آزمون صحه گذاری، نتایج بهینه سازی مورد ارزیابی قرار گرفت. با دستیابی به مقدار بیشینه تابع مطلوبیت (۹۸۵۲/۰)، شرایط بهینه متغیرهای ورودی فرآیند با سرعت دورانی برابر باrpm ۷۸۷، نیروی اکستروژن برابر باkN ۷/۱۱ و درصد تقویت کننده برابر با %۸۶/۳ جهت دستیابی همزمان به مقادیر بیشینه استحکام کششی نهاییMPa) ۴/۱۵۵) و کمینه درصد تخلخل(%۴۵/۰) انجام پذیرفت. همچنین مقادیر حاصل از بهینه سازی با مقادیر تجربی مقایسه شده و صحت نتایج در استحکام کششی و تخلخل به ترتیب با%۵۷/۲ و% ۷۸/۶ خطا مورد تایید قرار گرفت.

کلیدواژه ها:

اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی ، کامپوزیت AA۱۰۵۰/SiC ، تخلخل ، استحکام کششی نهایی ، بهینه سازی