Search

118 σ., Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”, Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η παραγωγή και η βελτιστοποίηση επιφανειακά σύνθετου υλικού μήτρας κράματος αλουμινίου ΑΑ7075-Ο με προσθήκη νανοσωματιδίων αλούμινας (Al2O3), μέσω της κατεργασίας δια τριβής με ανάδευση (Friction Stir Processing). Η εισαγωγή των νανοσωματιδίων ενίσχυσης πραγματοποιήθηκε με τη διάνοιξη αυλακίων στο μητρικό κράμα, στα οποία τα νανοσωματίδια τοποθετήθηκαν εκ των υστέρων. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε παραμετροποίηση σε κράμα αλουμινίου 5083-Η111, μελετώντας τη βέλτιστη γεωμετρία των αυλακίων από την οποία προέκυψε η αρτιότερη κατανομή των σωματιδίων στο μητρικό υλικό. Στην συνέχεια, με δεδομένη την γεωμετρία των αυλακίων, μελετήθηκε η εύρεση των βέλτιστων παραμέτρων για το κράμα αλουμινίου ΑΑ7075-Ο. Η επίδραση των παραμέτρων στην κατανομή των σωματιδίων ενίσχυσης και στη ροή του υλικού εξετάστηκε μακροσκοπικά με τη χρήση οπτικού στερεοσκοπίου. Η επίδραση της προσθήκης νανοσκόνης αλούμινας (Al2O3) στο κράμα αλουμινίου ΑΑ7075-Ο μελετήθηκε περαιτέρω, στη βέλτιστη κατανομή που προέκυψε με τη βοήθεια οπτικής μικροσκοπίας και μικροσκληρομετρήσεων. Η εισαγωγή σωματιδίων ενίσχυσης οδήγησε σε μείωση του μεγέθους των κόκκων και αύξηση της μικροσκληρότητας. Προκειμένου να αυξηθεί περαιτέρω η σκληρότητα του σύνθετου επιφανειακού στρώματος εφαρμόστηκε η θερμική κατεργασία Τ6, με σκοπό την ισχυροποίηση μέσω κατακρήμνισης. Μολονότι η θερμική μετακατεργασία αύξησε τη σκληρότητα του μετάλλου βάσης, η σκληρότητα στη ζώνη ανάδευσης παρουσίασε μικρή μείωση., The thesis presented aims at producing and optimization of AA7075 matrix surface composite with the addition of alumina (Al2O3) nanoparticles, using Friction Stir Processing (FSP). The introduction of reinforcement nanoparticles was performed by opening grooves on the matrix alloy, in which nanoparticles were placed. The optimum geometry of the grooves which resulted in the most complete distribution of particles inside stir zone was studied first for aluminum alloy 5083-H111. Subsequently, the optimum combination of process parameters on aluminum 7075-O was studied, as the optimum geometry of the grooves was taken for granted. The impact of parameters on the reinforcement particle distribution and on the material flow was examined macroscopically by using an optical stereoscope. The optimum distribution obtained was further investigated regarding the impact of introducing alumina (Al2O3) nano-powder to the aluminum alloy 7075-O using optical microscopy and microhardness measurements. The introduction of reinforcement particles resulted in a reduction of grain size and in an increase of microhardness. In order to further increase the surface hardness of the composite layer a T6 heat treatment was implemented for the purpose of precipitation strengthening. Although the thermal post-treatment increased the hardness of the base metal, the hardness in the stir zone was slightly decreased., Σπυρίδων Α. Αλεξανδράτος

159 σ., Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) "Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπόγειων Έργων", Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας μελετήθηκε η παραγωγή επιφανειακά σύνθετων υλικών μεταλλικής μήτρας κράματος αλουμινίου ΑΑ7075-Τ651 με ενίσχυση κεραμικών σωματιδίων Al2O3 μεγέθους 2μm και 30nm, μέσω της κατεργασίας δια τριβής με ανάδευση (FSP). Το εργαλείο της FSP που χρησιμοποιήθηκε αποτελούνταν από τετραγωνικής γεωμετρίας πείρο και επίπεδο περιαυχένιο, ενώ η εισαγωγή της επιθυμητής ποσότητας των σωματιδίων ενίσχυσης έγινε μέσω πλήρωσης αυλακίων κατάλληλης γεωμετρίας και διαστάσεων τα οποία διανοίχτηκαν στα μεταλλικά τεμάχια. Στο πρώτο στάδιο της πειραματικής διαδικασίας, πραγματοποιήθηκαν προκαταρκτικές δοκιμές χωρίς την προσθήκη σωματιδίων ενίσχυσης, μεταβάλλοντας την ταχύτητα περιστροφής του εργαλείου και διατηρώντας σταθερές τις υπόλοιπες παραμέτρους της κατεργασίας, προκειμένου να βρεθεί η βέλτιστη τιμή της για το συγκεκριμένο σύστημα υλικού-λοιπών παραμέτρων FSP. Στη συνέχεια οι βέλτιστες τιμές των παραμέτρων της κατεργασίας που προέκυψαν από το προαναφερθέν στάδιο εφαρμόστηκαν σε δοκιμές με την προσθήκη σωματιδίων ενίσχυσης και πραγματοποιήθηκε εκτενής διερεύνηση των νέων παραμέτρων της κατεργασίας ενίσχυσης, προκειμένου να κατασκευαστεί το βέλτιστο δυνατό επιφανειακό σύνθετο AA7075-T651/Al2O3. Τα δοκίμια μελετήθηκαν με τη χρήση οπτικής και ηλεκτρονικής μικροσκοπίας, προκειμένου να εξεταστεί η κατανομή των σωματιδίων ενίσχυσης στη ζώνη ανάδευσης καθώς επίσης και το μέγεθος των κόκκων του μητρικού υλικού στη ζώνη αυτή. Επιπλέον πραγματοποιήθηκαν μικροσκληρομετρήσεις τόσο κάθετα όσο και κατά μήκος των κατεργασμένων δοκιμίων για την εξακρίβωση της μεταβολής της σκληρότητας συναρτήσει των παραμέτρων της κατεργασίας ενίσχυσης, προκειμένου να εξαχθούν οι βέλτιστες τιμές αυτών. Παρατηρήθηκε ότι αύξηση της ταχύτητας περιστροφής του εργαλείου της FSP είχε σαν αποτέλεσμα την αύξηση της ομοιογένειας της σύνθετης ζώνης ανάδευσης, ενώ αύξηση του αριθμού των περασμάτων FSP οδήγησε σε σημαντική μείωση του μεγέθους των συσσωματωμένων σωματιδίων, καθώς και σε πολύ καλή διασπορά των τελευταίων στη σύνθετη ζώνη ανάδευσης καθιστώντας ομοιογενή τη μικροδομή αυτής. Η προσθήκη κεραμικών σωματιδίων ενίσχυσης στη ζώνη ανάδευσης επέφερε σημαντική εκλέπτυνση του μεγέθους των κόκκων της μήτρας σε επίπεδα ανώτερα των αντιστοίχων χωρίς την προσθήκη σωματιδίων, εξαιτίας του περιορισμού της ανάπτυξης των δυναμικά ανακρυσταλλωμένων κόκκων που επιφέρουν (pinning effect). Ακόμα, αύξηση του κλάσματος όγκου των σωματιδίων ενίσχυσης οδήγησε σε περαιτέρω μείωση του μεγέθους των κόκκων στη σύνθετη ζώνη ανάδευσης, καθώς και σε αύξηση της μικροσκληρότητας αυτής. Η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων ενίσχυσης επέφερε εκλέπτυνση των κόκκων της σύνθετης ζώνης ανάδευσης, καθώς και αύξηση της μικροσκληρότητας αυτής. Μάλιστα παρατηρήθηκε ότι η επίδραση της μείωσης του μεγέθους των σωματιδίων ενίσχυσης ήταν ισχυρότερη από αυτή της αύξησης του κλάσματος όγκου των σωματιδίων ενίσχυσης, τόσο στη μείωση του μεγέθους των κόκκων όσο και στην αύξηση της μικροσκληρότητας στη ζώνη ανάδευσης. Παρόλη την επίδραση των παραπάνω παραμέτρων όμως, η μικροσκληρότητα των σύνθετων ζωνών ανάδευσης ανεξαρτήτως μεγέθους των σωματιδίων ενίσχυσης βρέθηκε να είναι μικρότερη από αυτή του μετάλλου βάσης, παρόλη την μείωση στο μέγεθος των κόκκων και της υπάρξεως φάσης ενίσχυσης σε αυτές. Τα αποτελέσματα αυτά κατέστησαν απαραίτητη την εφαρμογή θερμικής κατεργασίας Τ6 στα βέλτιστα δοκίμια που προέκυψαν από την κατεργασία ενίσχυσης. Η θερμική αυτή μετα-κατεργασία (Postprocess heat treatment, PPHT) σκοπό είχε να επαναφέρει τη σκληρότητα του μητρικού υλικού της σύνθετης ζώνης ανάδευσης των δοκιμίων στα επίπεδα του μετάλλου βάσης, ώστε οι μηχανισμοί ενίσχυσης που έχουμε επιβάλλει με την εκλέπτυνση των κόκκων και την διασπορά σωματιδίων ενίσχυσης να ενεργήσουν συνδυαστικά και να καταλήξουμε σε ένα ισχυροποιημένο επιφανειακό σύνθετο στρώμα. Κατά την εφαρμογή της θερμικής μετα-κατεργασίας Τ6 στα κατασκευασμένα μέσω FSP επιφανειακά σύνθετα, το μέγεθος των κόκκων του μητρικού υλικού των σύνθετων ζωνών ανάδευσης παρουσίασε μικρή αύξηση. Στην περίπτωση του συνθέτου με ενίσχυση σωματιδίων Al2O3 μεγέθους 2μm κατά την εφαρμογή θερμικής μετα-κατεργασίας Τ6 η μικροσκληρότητα της σύνθετης ζώνης ανάδευσης παρουσίασε περαιτέρω μείωση, ενώ στη αντίστοιχη περίπτωση ενίσχυσης με σωματίδια Al2O3 μεγέθους 30nm η μικροσκληρότητα της ζώνης αυτής αυξήθηκε φθάνοντας τις τιμές του μετάλλου βάσης. Καταλήγοντας, ακόμα και αν δεν αυξήθηκε τη σκληρότητα της επιφάνειας του κράματος ΑΑ7075-Τ651, δημιουργήθηκε ένα επιφανειακά σύνθετο υλικό μεταλλικής μήτρας με σημαντικά μικρότερο μέγεθος κόκκων, στη μικροδομή του οποίου ενσωματώθηκαν επιτυχώς κεραμικά σωματίδια Al2O3 (μεγέθους 30nm) με ομοιογενή διασπορά, οι τιμές μικροσκληρότητας του οποίου ήταν ομόλογες με αυτές του μετάλλου βάσης., In the framework of the current thesis an attempt has been made to form a composite surface layer on bulk AA7075 – T651 heat treatable aluminum alloy by dispersion of micro- and nano-sized Al2O3 particulates on the surface using FSP technique. The FSP tool which consisted of a flat shoulder and a square pin, while the insertion of the desired quantity of Al2O3 powder was made through filling grooves of the appropriate geometry and dimensions which were machined out of the workpieces. At the first stage of the experimental procedure, preliminary tests were performed without the addition of reinforcement particles, by varying the rotational speed of the tool and keeping constant the other process parameters in order to find the optimum value for the specific material–remaining FSP parameters system. Afterwards, the optimum values of the process parameters obtained from the latter stage were applied to tests with the addition of reinforcement particles and an extensive investigation of the new parameters of the reinforcement process was performed in order to fabricate the best possible surface AA7075-T651/Al2O3 composite. The specimens were studied using optical and electron microscopy to examine the distribution of reinforcement particles in the stir zone as well as the grain size of the matrix in this zone. Moreover microhardness measurements were carried out both vertically and along the cross section of the treated specimens to identify the change of hardness versus the parameters of the reinforcement process to extract the optimal values of the latter. It was observed that increasing the rotational speed of the FSP tool resulted in an increase in the homogeneity of the compοsite stir zone, while increasing the number of FSP passes led to a significant reduction in the size of agglomerated particles, as well as in very good dispersion of the latter in the compοsite stir zone making homogenous the microstructure of it. The addition of ceramic reinforcement particles in the stir zone led to a significant refinement of the grain size of the matrix at a higher level than the FSP without such because of the limitation of the dynamic recrystallized grains growth which they cause (pinning effect). Moreover, increasing the volume fraction of reinforcement particles led to further reduction of grain size in the compοsite stir zone, and an increase in its microhardness. The decrease in reinforcement particles’ size resulted in the refinement of the grains of compοsite stir zone, and in an increase in its microhardness. In fact it was observed that the effect of reducing the reinforcement particles’ size was stronger than the increase in the volume fraction of reinforcement particles in reducing the grain size and also in increasing the microhardness of the compοsite stir zone. Despite the influence of these parameters, microhardness values of the compοsite stir zones regardless of reinforcement particles’ size was found to be less than that of the base metal, despite the decrease in grain size and the existence of a reinforcement phase in them. The aforementioned results made necessary the application of a Post Process Heat Treatment (PPHT) of the specimens in order to restore them in T6 condition. PPHT was expected to restore the hardness of the matrix of the compοsite stir zone of the specimens at the levels of base metal, so that the reinforcement mechanisms that we imposed by grain refinement and dispersion of reinforcement particles will act in combination to come up with a reinforced composite surface layer. The application of PPHT of the fabricated composites resulted in a small increase of the grain size of the matrix at the compοsite stir zone. The microhardness values of the micro-composite specimen at the compοsite stir zone after the PPHT were decreased, while for the nano-composite specimen they were significantly increased, reaching the values of base metal. Even though it was not achieved an increase in the hardness of the surface of ΑΑ7075-Τ651, a surface metal matrix composite was fabricated with significantly finer microstructure and homogenous distributed ceramic particles of Al2O3 (with grain size 30nm) successfully embedded in it, whose microhardness values were homologous with those of the base metal., Παναγιώτης Κ. Διαμαντόπουλος

182 σ., Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”, Αντικείμενο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η δημιουργία και ο χαρακτηρισμός επιφανειακά σύνθετου υλικού με διασπορά σωματιδίων αλούμινας (Al2O3), μίκρο και νάνο διαμέτρου, σε μήτρα κράματος αλουμινίου ΑΑ7075-Τ651, με τη χρήση της κατεργασίας δια τριβής μέσω ανάδευσης (Friction Stir Processing, FSP). Η κατεργασία δια τριβής μέσω ανάδευσης είναι μια μέθοδος με πολλές και αλληλοεξαρτώμενες παραμέτρους. Για το λόγο αυτό, αρχικά, μελετήθηκε η εύρεση των βέλτιστων παραμέτρων για το συγκεκριμένο κράμα αλουμινίου και εν συνεχεία η εύρεση των βέλτιστων παραμέτρων για τη δημιουργία σύνθετου επιφανειακού στρώματα με την εισαγωγή σωματιδίων ενίσχυσης. Με την ολοκλήρωση της παραπάνω διερεύνησης πραγματοποιήθηκε μελέτη της επίδρασης του μεγέθους των σωματιδίων ενίσχυσης, διατηρώντας τις υπόλοιπες παραμέτρους σταθερές. Με τη βοήθεια της οπτικής και ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης, προσδιορίστηκε η μικροδομή και το μέγεθος των κόκκων των παραχθέντων επιφανειακά σύνθετων υλικών. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές μικροσκληρότητας καθώς και ενδελεχής μελέτη των νανομηχανικών ιδιοτήτων. Τα σύνθετα επιφανειακά στρώματα που παρήχθησαν για μεγέθη σωματιδίων ενίσχυσης 2μm και 20nm βρέθηκαν να παρουσιάζουν ομοιόμορφη διασπορά. Επίσης, παρατηρήθηκε ότι η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων ενίσχυσης οδήγησε σε μείωση του μεγέθους των κόκκων και σε μικρή αύξηση της μικροσκληρότητας. Όσον αφορά τις μετρήσεις των νανομηχανικών ιδιοτήτων παρατηρήθηκε αύξηση της νανοσκληρότητας και της αντοχής σε μηχανική καταπόνηση με τη μείωση του μεγέθους των σωματιδίων ενίσχυσης. Ωστόσο, οι τιμές σκληρότητας που λάβαμε, ανεξαρτήτως του μεγέθους των σωματιδίων ενίσχυσης, εμφανίστηκαν μικρότερες σε σχέση με τη σκληρότητα του μετάλλου βάσης ενώ παρόμοια συμπεριφορά παρατηρήθηκε και κατά τη μελέτη των νανομηχανικών ιδιοτήτων. Με βάση, λοιπόν, τα παραπάνω κρίθηκε απαραίτητο να εφαρμοστεί η θερμική κατεργασία Τ6. Επιδίωξή μας με τη θερμική μετα-κατεργασία (Postprocess heat treatment, PPHT) είναι η ισχυροποίηση, που θα επιτευχτεί μέσω κατακρήμνισης να λειτουργήσει συνδυαστικά με τους δύο μηχανισμούς ενίσχυσης που έχουμε επιβάλλει (ισχυροποίηση με μείωση του μεγέθους των κόκκων και με διασπορά σωματιδίων ενίσχυσης) καταλήγοντας σε ένα ισχυροποιημένο επιφανειακό σύνθετο στρώμα. Έπειτα από την εφαρμογή της θερμικής μετα-κατεργασίας το μέγεθος των κόκκων του μητρικού υλικού των σύνθετων ζωνών ανάδευσης παρουσίασε μικρή αύξηση ενώ περαιτέρω αύξηση δεν επήλθε εξαιτίας της ύπαρξης των σωματιδίων ενίσχυσης, τα οποία παρεμποδίζουν την κίνηση των περατωτικών ορίων των κόκκων και κατ’ επέκταση την ανάπτυξη αυτών (pinning effect). Η μικροσκληρότητα της σύνθετης ζώνης ανάδευσης παρουσίασε περαιτέρω μείωση, στην περίπτωση του συνθέτου με ενίσχυση σωματιδίων Al2O3 μεγέθους 2μm. Αντιθέτως, στη περίπτωση του συνθέτου με ενίσχυση σωματιδίων Al2O3 μεγέθους 20nm η μικροσκληρότητα της ζώνης αυτής αυξήθηκε φθάνοντας τις τιμές του μετάλλου βάσης. Από τα αποτελέσματα που ελήφθησαν έπειτα από τη μελέτη των νανομηχανικών ιδιοτήτων παρατηρήθηκε σημαντική βελτίωση αυτών όσον αφορά το βέλτιστο δοκίμιο με μέγεθος σωματιδίων ενίσχυσης 20nm ενώ το δοκίμιο με μέγεθος σωματιδίων ενίσχυσης 2μm παρουσίασε τιμές παρόμοιες ή ελάχιστα αυξημένες σε σχέση με τις τιμές που παρουσίαζε πριν την εφαρμογή της θερμικής μετα-κατεργασίας., The objective of this work was to synthesize and charactirise a surface composite layer through micro and nano powder (alumina, Al2O3) dispersion in aluminum alloy ΑΑ7075-Τ651, using Friction Stir Processing (FSP) technique. Friction Stir Process is a multi-parameter technique; thus, in this work, optimal conditions were first derived for aluminum alloy ΑΑ7075-Τ651 followed by optimal conditions for synthesis of a surface composite layer through micro and nano powder (alumina, Al2O3) dispersion (so as to enhance the properties). After optimization completion, the grain size of the strengthening particles was investigated, keeping all the other parameters constant. Microstructure and grain size was further investigated through optical and scanning electron microscopy. Microindentation was conducted, along with thorough analysis of nanomechanical properties and plasticity. Composite layers consisting of alumina strengthening particles of 2μm and 20nm of grain size revealed a homogeneous dispersion. Additionally, the decrease of particles size had lead to decrease in grain size and significant increase of microhardness. Concerning nanomechanical properties, nanohardness and resistance to deformation (wear) were increased, attributed to decrease of strengthening particles’ size. However, both micro and nanohardness were lower than this of base metal, independent of strengthening particles’ size. Friction Stir Process was then followed by Postprocess Heat Treatment (PPHT) T6. The main goal of PPHT was to enhance the composite through precipitations formations, decrease of grain size and strengthening particles dispersion. After PPHT, grain size of stir zone alloy was slightly increased; this limited increase was attributed to strengthening particles, which limit the grain boundaries and formation (pinning effect). Stir zone microhardness was decreased for composite with 2 μm Al2O3 particles. On the contrary, microhardness was increased for composite with 20 nm Al2O3 particles (almost reaching base metal values). Comparing both, nanomechanical properties were enhanced for composite with 20 nm Al2O3 particles, while composite with 2 μm Al2O3 particles revealed no significant differences before and after PPHT., Βαϊα Α. Αντωνακάκη

115 σ., Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) "Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών", Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας πραγματοποιήθηκε μελέτη επιφανειακής κραμάτωσης μέσω κατεργασίας τριβής με ανάδευση (Friction Stir Processing). Οι επικαλύψεις έγιναν σε πλάκες αλουμινίου σειράς 7xxx και συγκεκριμένα το Al7075 – Τ651, με διαστάσεις 200mm x 200mm x 6mm, ενώ ως υλικό προσθήκης χρησιμοποιήθηκαν σκόνες καρβιδίων του βολφραμίου (WC), του πυριτίου (SiC) καθώς και αλούμινα (Al2O3). Σε πρώτο στάδιο της πειραματικής διαδικασίας, πραγματοποιήθηκαν προκαταρτικές δοκιμές με διάφορους συνδυασμούς ταχυτήτων χωρίς κεφαλή αλλά και με κωνική κεφαλή, σε πλάκα αλουμινίου, χωρίς την προσθήκη υλικών ενίσχυσης, προκειμένου να βρεθούν οι βέλτιστες συνθήκες της διαδικασίας. Ακολούθησαν δοκιμές σε πλάκες στις οποίες είχαν προδημιουργηθεί εγκοπές τύπου “V” , με γωνία 45ο, ενώ εξετάστηκε και η επίδραση του βάθους αυτών (5mm, 3mm, 1mm και 0,5mm) και της μεταξύ τους απόσταση με χρήση κόνεων WC, SiC και Al2O3. Προκειμένου να επιτευχθεί η καλύτερη κατανομή (διασπορά) της σκόνης στη ζώνη ανάδευσης, εξετάστηκε η επίδραση της απόστασης της κεφαλής ανάμεσα σε δυο εγκοπές, η μεταξύ τους απόσταση καθώς και η επίδραση των διπλών περασμάτων της κεφαλής τόσο στην κατανομή της σκόνης στη ζώνη ανάδευσης, όσο και στο τελικό μέγεθος της κοκκομετρίας των κεραμικών σωματιδίων. Τα δοκίμια μελετήθηκαν με τη χρήση οπτικής και ηλεκτρονικής μικροσκοπίας, προκειμένου να εξεταστεί η κατανομή της σκόνης στη ζώνη ανάδευσης καθώς επίσης και το τελικό μέγεθος της κοκκομετρίας των καρβιδίων. Επιπλέον πραγματοποιήθηκαν μικρο – σκληρομετρήσεις σε εγκάρσιες τομές όσο και κατά το πλάτος των κατεργασμένων δοκιμίων για την εξακρίβωση της αύξησης της σκληρότητας, στην περίπτωση του ενισχυμένου υλικού με πρόσθετο υλικό. Το βέλτιστο ποιοτικό αποτέλεσμα προέκυψε στην περίπτωση όπου πραγματοποιήθηκαν δυο περάσματα ομόρροπα σε πλάκα όπου είχαν προδημιουργηθεί δυο εγκοπές τύπου “V” βάθους 0,5mm σε απόσταση 3mm μεταξύ τους, το υλικό ενίσχυσης ήταν Al2O3 και σαν εργαλείο χρησιμοποιήθηκε κεφαλή επίπεδου περιαυχενίου, φέρουσα κωνικό πείρο, με ταχύτητες 47,5mm/min – 600rpm., Friction Stir Welding (FSW) is a relatively new solid – state welding process for joining aluminum and other metallic alloys. It was invented and patented in the Welding Institute (TWI), in 1991. Aluminum alloys are very promising for structural applications in aerospace, rail, automotive and marine industries, due to their light weight and resistance to corrosion. However, the mechanical properties, such us poor wear resistance, are not sufficient to enhance their applications. In comparison with the unreinforced aluminum alloys, aluminum matrix composites reinforced with ceramic particles exhibit higher strength and stiffness, improved tribological characteristics, and increased resistance to creep and fatigue. Recently, a novel technique for grain refinement and fabrication of surface composite, called Friction Stir Processing (FSP) was developed, having its basic principles of friction stir welding (FSW). Research so far has revealed that FSP is a very promising technique for alloying and comprises as an effective tool for enhancing metal properties. Friction Stir Processing (FSP) is a very promising technique for surface alloying and constitutes an effective tool of enhancing metal properties. In the present work, an attempt for fabrication of AA7075/Al2O3 surface composite materials using friction stir processing was made. For the fabrication of the composite materials one and two V shape notches were made on the AA7075 plates for the insertion of the Al2O3, WC and SiC powder and their effect on the formation of the processed material was studied. Moreover, multi-pass FSP of the same and opposite direction was applied and the results were estimated regarding the distribution of Al2O3 particles., Παναγιώτα Ι. Σαράφογλου