1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Title:	Kimpalan terlapis kacau geseran berbilang-laluan aloi aluminium AL6061 dan aloi kuprum C2801P
Authors:	Nora Osman (P83224)
Supervisor:	Zainuddin Sajuri, Prof. Madya Dr
Keywords:	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia Kuprum Kimpalan Aluminium
Issue Date:	8-Jul-2020
Description:	Kuprum (Cu) banyak digunakan dalam industri elektrik dan industri pemanasan, pengudaraan dan pendingin hawa kerana sifat pengalir haba yang baik. Namun begitu, peningkatan harga Cu dalam pasaran global mendesak pemain-pemain industri mencari cara lain bagi mengganti atau menyambungkan Cu dengan logam yang lain dalam aplikasi di industri. Aluminium (Al) adalah konduktor haba yang baik, mampu milik dan berketumpatan rendah. Oleh itu, sambungan Al-Cu diharap mampu mengurangkan kos dengan ketara. Proses kimpalan keadaan-pepejal seperti kimpalan kacau geseran (KKG) adalah kaedah sesuai yang mana bahan tak serupa dapat disambungkan bersama pada suhu kimpalan yang rendah, namun begitu kaedah KKG ini menghasilkan sebatian antara logam (SAL) pada antara muka Al/Cu. Jadi, kajian ini menggunakan strategi kimpalan berbilang-laluan tindanan pada beberapa kombinasi laju putaran dan laju melintang yang bertujuan untuk menambahkan kekuatan cantuman 1.5 mm aloi Al6061 dan 1.5 mm aloi C2801P melalui proses kimpalan terlapis kacau geseran (KTKG). Integriti cantuman terlapis Al-Cu dihubungkaitkan secara statistik melalui kaedah Response Surface Method (RSM). Berdasarkan ujian awalan, matriks kimpalan terdiri daripada dua puluh tujuh (27) bahan ujikaji berdasarkan variasi laju putaran di antara 825 hingga 1320 putaran/min, dan laju melintang di antara 5.5 hingga 17 mm/min menggunakan tiga peratus tindanan bahu mata alat berbeza; 0, 50 dan 100%. Kimpalan dicirikan melalui penilaian mikrostruktur, ujian tegangan ricih, ujian kupasan, profil mikro-kekerasan, analisis XRD, dan analisis RSM untuk mendapatkan hubung kait di antara parameter proses dan kualiti kimpalan. Pemerhatian mikrostruktur menunjukkan kawasan antara muka terdiri daripada lapisan campuran Al, Cu-Zn, Al2Cu, AlCu dan Al4Cu9. Beberapa jenis kecacatan wujud pada antara muka cantuman iaitu kecacatan terowong, rekahan-mikro, cangkuk dan alur permukaan yang seterusnya mengurangkan kekuatan ricih dan kupas cantuman. Ujian ricih dan kupas pada cantuman pada 50% tindanan menunjukkan nilai tertinggi berbanding pada 0 dan 100% tindanan. Nilai kekerasan mikro yang tinggi pada zon kimpalan (ZK) berbanding zon terkesan haba-mekanikal (ZTHM)/zon terkesan haba (ZTH) adalah disebabkan oleh butiran yang lebih halus di samping kesan ubah-bentuk plastik dan penghabluran-semula dinamik yang berlaku serentak semasa kimpalan. Kekerasan merentasi ZTHMAl/ZTHAl adalah hampir malar dan lebih rendah berbanding logam asas, iaitu aloi aluminium yang terkeras mendakan secara penuaan buatan. Ujian ricih menunjukkan 2 mod patah iaitu patah secara peleheran setempat pada ZTHMAl bagi mod 1 dan patah bermula pada lapisan SAL yang tebal pada antara muka Al/Cu bagi patah mod 2. Kewujudan SAL dengan komposisi Al2Cu, AlCu dan Al4Cu9 ini telah disahkan melalui analisis XRD. Secara keseluruhan, kesan berbilang-laluan tindanan menunjukkan 50% tindanan adalah nisbah yang paling sesuai kerana pembentukan kawasan saling mengunci mekanikal dan kawasan terpengaruh-bahu di mana wujud kawasan rekatan pelogaman yang kuat di mana berlaku resapan atom Cu ke atas lapisan atas Al. Tindanan pada 0% menunjukkan kekuatan ricihan dan kupasan yang lebih rendah iaitu pada kawasan antara dua laluan kimpalan. Sebaliknya, tindanan pada100% menunjukkan kekuatan cantuman yang terendah akibat dari peningkatan suhu puncak yang menggalakkan berlakunya pengasaran ira, penyusunan semula SAL dan pembentukan kecacatan. Seterusnya, analisis statistik menggunakan kaedah RSM menyatakan bahawa nilai optimum bagi paramater-parameter yang dipilih mampu hasilkan cantuman terkimpal lapis Al-Cu dengan kekuatan terbaik adalah pada 𝜔=986 r/min, 𝑣=of 8.6 mm/min dan 𝑆𝑟=35%. Pada nilai optimum tersebut kekuatan ricih, ... yang terhasil adalah sebanyak 5850 manakala kekuatan kupas, ... yang terhasil pula adalah sebanyak 750 kPa dengan fungsi kehendak iaitu pada nilai 0.94.,Ph.D.
Pages:	219
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.