Friction Stir Welding Of Cryorolled Al 5083 Alloy Optimization Of Process Parameters Using Taguchi Technique - Anuar, Muhammad Firdaus (2019)
Aloi aluminium mempunyai ira halus telah menarik dalam aplikasi struktur kerana sifat mekanikal yang sangat baik. Walau bagaimanapun, halangan terbesar untuk penyambungan aloi Al ira halus menggunakan kimpalan leburan adalah pembesaran saiz ira yang akan mengurangkan sifat mekanikal aloi Al berira halus. Kimpalan geseran teraduk merupakan satu teknik penyambungan yang dikehendaki kerana ia dapat mengekalkan mikrostruktur ira yang halus. Tujuan kajian ini adalah untuk mengkaji parameter proses kimpalan geseran teraduk aloi kriogelekan Al 5083. Sebelum proses kimpalan geseran teraduk, aloi Al 5083 telah di kriogelek sehingga 50 % pengurangan untuk menghasilkan struktur ira yang sangat halus. Daripada corak XRD, aloi Al 5083 yang telah di kriogelek mempunyai saiz kristalit yang lebih kecil (15.85 nm) berbanding dengan aloi Al 5083 yang asal (81.75 nm). Parameter kimpalan geseran teraduk yang dikaji adalah kelajuan putaran (600 rpm, 865 rpm and 1140 rpm) dan sudut condong (1.5˚, 2˚ and 3˚). Teknik Taguchi L9 tatasusunan ortogon telah diaplikasikan untuk menentukan proses parameter yang paling berpengaruh yang mana akan menghasilkan kekerasan yang tertinggi pada zon kimpalan (ZK) berbanding dengan zon terkesan haba (ZTH) dan logam asas (LA). Melalui cara reka bentuk parametrik Taguchi, proses parameter tahap optimum ditentukan dan efek bilangan pas telah dikaji. Pencirian termasuk kekerasan, kekuatan tegangan, kekuatan lenturan dan ujian kakisan. Kekerasan tertinggi pada zon kimpalan (224.21 HV) telah dicapai dalam eksperimen 5 dengan kelajuan putaran 865 rpm dan sudut condong 2˚. Kesan interaksi kelajuan putaran dan sudut condong menunjukkan kekerasan maksimum (63.2 HV, 61.7 HV) pada 865 rpm dan 3˚, kemudian menurun kepada (53.0 HV, 55.8 HV) pada 1140 rpm dan 1˚. Pengurangan pada kekerasan pada 1140 rpm adalah disebabkan kelajuan putaran yang tinggi dan menyebabkan kadar penyejukan menjadi perlahan disebabkan zon kimpalan mencapai suhu yang lebih tinggi, menghasilkan ira yang lebih besar (220 μm) pada 1140 rpm dan ira yang lebih kecil (110 μm) pada 865 rpm. Tren yang sama juga dapat dilihat dalam kekuatan tegangan dan kekuatan lenturan untuk kesan interaksi pada kelajuan putaran dan sudut condong. Pada kelajuan 865 rpm, kekuatan tegangan dan kekuatan lenturan tertinggi (185.43 MPa, 208.26 MPa) telah diperolehi berbanding pada kelajuan 600 rpm dan 1140 rpm disebabkan haba yang mencukupi dalam memastikan aliran bahan yang lancar untuk menggalakkan penyambungan yang baik. Sementara itu, sudut condong 3˚ menunjukkan kekuatan terbaik untuk ketegangan dan kelenturan disebabkan daya tempaan yang tinggi yang menyebabkan ubah bentuk plastik yang tinggi dan ira yang lebih halus. Semua sampel menunjukkan sampel patah dalam keadaan mulur dan rapuh. Berdasarkan nilai nisbah S/N dan purata tertinggi untuk faktor A dan B, keadaan optimum kesuluruhan adalah A2 (865 rpm) dan B3 (3º). Kesan bilangan pas pada sampel optimum menunjukkan dua bilangan pas mempunyai kekerasan (75 HV), kekuatan ketegangan (282.54 MPa) dan kekuatan lenturan yang terbaik tetapi mempunyai kadar kakisan yang paling tinggi (1.816 x 10-2 mm/year). __________________________________________________________________________________