محمدرحیم کریمانی - کارشناس ارشد، ساخت و تولید، دانشکده مکانیک دانشگاه تبریز
محمد زادشکویان - دانشیار، ساخت و تولید، دانشکده مکانیک دانشگاه تبریز
غلامرضا مرامی - دکتری مکانیک، دانشکده مکانیک دانشگاه تبریز

آلومینیوم ۷۰۷۵ بعلت استحکام و عمر خستگی مناسب در سازه های هوافضا و اتصالات کاربرد زیادی دارند. در طی سالهای گذشته محققین بسیاری برای افزایش عمر خستگی آن توسط پوشش دهی با نانوذرات، مخصوصا با نانوگرافن تلاش کرده اند. با وجود این از پوشش دهی آلومینیوم برای افزایش عمر خستگی آن گزارشی تا به امروز در دسترس نیست. در این تحقیق به بررسی اثر پوشش دهی سطح آلومینیوم ۷۰۷۵ با نانوذرات گرافن توسط روش آبکاری بر روی عمر خستگی آن پرداخته شده است.آلومینیوم ۷۰۷۵ به ضخامت ۲ میلی متر توسط روکش نیکل-گرافن پوشش داده شد. برای پوشش دهی قطعات آلومینیومی از روش الکتروشیمیایی در محیط آبی استفاده شد. مکانیزم افزایش عمر خستگی و تغییر در میدان تنش با نرم افزار المان محدود انسیس مورد بررسی قرار گرفت. عمر خستگی آلومینیوم های ۷۰۷۵ پوشش داده شده و بدون پوشش در مود خمشی و در گشتاورهای متفاوت توسط دستگاه خستگی Avery در فرکانس ۲۴ سیکل بر ثانیه بررسی شد.نتایج بررسی عمر خستگی در بار و گشتاور یکسان نشان میدهد که با پوشش دادن آلومینوم ۷۰۷۵ با نیکل-گرافن، عمر خستگی آلومینیوم حدود ۲/۵ برابر افزایش مییابد. بطوری در گشتاور حدود ۳۹۰۰ نیوتن- میلی متر، عمر خستگی آلومینیوم از ۳۸۰۰۰ سیکل به ۹۸۰۰۰ سیک افزایش یافت. مقایسه نمودارهای S-N برای نمونه آلومینیوم بدون پوشش با آلومینیوم شامل پوشش نیکل-گرافن نشان از افزایش چشمگیر عمر آلومینیوم با پوشش دهی بر روی آن دارد. آنالیز المان محدود نشان داد که قسمتی از تنش به پوشش انتقال پیدا کرده و تنش وارده به آلومینیوم کاهش پیدا می کند.

آلومینیوم -۷۰۷۵ نانوگرافن- عمر خستگی- پوشش دهی