Покращення швидкості зносу і твердості шляхом додавання гібридних наноматеріалів в AA7075

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.255331

Ключові слова:

AA7075, наногібридний матеріал, швидкість зношування, коефіцієнт тертя, випробування на твердість

Анотація

Алюмінієві сплави стали незамінним матеріалом у багатьох сучасних галузях, таких як автомобілі, суднобудування та авіація. Очікується, що більша кількість додатків значною мірою залежатиме від алюмінієвих сплавів для зниження ваги та дотримання стандартів безпеки, у цьому відношенні було проведено безліч попередніх досліджень. Деталі багатьох з цих додатків можуть зазнавати різних навантажень та умов навколишнього середовища. Це включає навантаження на зношування та втрату властивостей поверхні. Для вирішення цих проблем було проведено інтенсивні дослідження, спрямовані на підвищення зносостійкості алюмінію. Проте зростає потреба у забезпеченні всебічного розуміння механізмів підвищення зносостійкості. Одержання наноматеріалів у поєднанні з алюмінієвим сплавом може здійснюватись кількома відомими металургійними методами. Однією з найважливіших труднощів та завдань, що виникають при виготовленні цих наноматеріалів, є отримання однорідної суміші, яка не має виробничих дефектів. Ця робота спрямована на обробку та оцінку наногібридних композитів з різними співвідношеннями (Cu+Ti), змішаних з AA7075, з використанням методу лиття з перемішуванням рідини з використанням пристрою для випробувань на знос (штифт на диску).

Результати показали, що при використанні кількох швидкостей та різних навантажень у практичних експериментах об'ємні втрати на знос збільшуються з 2,8 мм3 до 29,89 мм3 для нуль-нано та з 0,889 мм3 до 3,09 мм3 для 0,8 %+0,3 % (Cu+Ti) композиту за швидкості від 100 до 300 відповідно. І з 12,81 мм3 до 0,889 мм3 за 25Н. Коефіцієнт тертя знижується при додаванні армуючого матеріалу 0,8 % +0,3 % (Cu+Ti) композиту з 0,172 до 0,05. Твердість (BH) отриманих композитів збільшується зі збільшенням кількості наноармованих гібридних матеріалів. Досягається відсоток покращення 25,4 % порівняно з матричним матеріалом. Ці добавки у певних пропорціях покращували механічні властивості

Біографії авторів

Ali Yousuf Khenyab, Al-Salam University

Doctor of Mechanical Engineering

Department of Mechanical Engineering

Raad Mohammed Abed, Ministry of Higher Education and Scientific Research

Doctor of Mechanical Engineering

Department of Studies Engineering

Ali Raad Hassan, University of Technology-Iraq

Doctor of Mechanical Engineering

Department of Mechanical Engineering

Hussain Jasim M. Al-Alkawi, Bilad Alrafidain University

Doctor of Mechanical Engineering

Department of Aeronautical Engineering

Посилання

  1. Sajjadi, S. A., Ezatpour, H. R., Beygi, H. (2011). Microstructure and mechanical properties of Al–Al2O3 micro and nano composites fabricated by stir casting. Materials Science and Engineering: A, 528 (29-30), 8765–8771. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2011.08.052
  2. Krishna, M. V., Xavior, A. M. (2014). An Investigation on the Mechanical Properties of Hybrid Metal Matrix Composites. Procedia Engineering, 97, 918–924. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.12.367
  3. Tang, D., Liu, Y., Li, J., Liu, X., Zhou, Q. (2018). Microstructure refinement and magnetic properties enhancement for nanocomposite RE2Fe14B alloys by Zr additions. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 460, 263–267. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.04.013
  4. Li, W., Li, H., Zhu, S., Cui, L. (2018). Simultaneously improved corrosion resistance and magnetic properties of α-Fe/Nd2Fe14B type nanocomposite magnets by interfacial modification. Journal of Alloys and Compounds, 762, 1–7. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.05.137
  5. Maleki, A., Taherizadeh, A. R., Issa, H. K., Niroumand, B., Allafchian, A. R., Ghaei, A. (2018). Development of a new magnetic aluminum matrix nanocomposite. Ceramics International, 44 (13), 15079–15085. doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.05.141
  6. Wu, Q., Yu, Z., Wu, Y., Gao, Z., Xie, H. (2018). The magnetic and photocatalytic properties of nanocomposites SrFe12O19/ZnFe2O4. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 465, 1–8. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.05.098
  7. Yang, Q., Zhang, W., Yuan, M., Kang, L., Feng, J., Ouyang, J. (2018). Impact of phase dispersion on the magnetic property of a ceramic nanocomposite film. Ceramics International, 44 (12), 14323–14326. doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.05.039
  8. Daboin, V., Briceño, S., Suárez, J., Gonzalez, G. (2018). Effect of the dispersing agent on the structural and magnetic properties of CoFe2O4/SiO2 nanocomposites. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 451, 502–506. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2017.08.043
  9. Vencl, A., Bobic, I., Arostegui, S., Bobic, B., Marinković, A., Babić, M. (2010). Structural, mechanical and tribological properties of A356 aluminium alloy reinforced with Al2O3, SiC and SiC+graphite particles. Journal of Alloys and Compounds, 506 (2), 631–639. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.07.028
  10. Nanoshel. Available at: https://www.nanoshel.com/
  11. Nanjing High Technology Nano Material Co. Available at: http://www.htnano.com/en/gsjs.htm
  12. Girisha, K. B., Chittappa, D. H. C. (2014). Wear performance and hardness property of A356.1 luminium Alloy Reinforced with Zirconium Oxide Nano Particle. International Journal of Engineering Sciences & Research Technology, 3 (6), 725–731.
  13. David Raja Selvam, J., Dinaharan, I., Vibin Philip, S., Mashinini, P. M. (2018). Microstructure and mechanical characterization of in situ synthesized AA6061/(TiB2+Al2O3) hybrid aluminum matrix composites. Journal of Alloys and Compounds, 740, 529–535. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.01.016
  14. Khleif, A. A., Abdulsahib, Y. M., MutierHanon, M. (2017). Studying properties of AL-12wt % SI alloy reinforced with CeO2 Nano powders prepared by powder metallurgy. Iraqi journal of mechanical and material engineering, 17 (1), 87–99. Available at: https://www.iasj.net/iasj/download/8d95ecdeace48f74
  15. Ravindranath, V. M., Shiva Shankar, G. S., Basavarajappa, S., Siddesh Kumar, N. G. (2017). Dry sliding Wear Behavior of Hybrid aluminum Metal Matrix composite reinforced with Boron carbide and graphite particles. Materials Today: Proceedings, 4 (10), 11163–11167. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.08.082

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-04-30

Як цитувати

Khenyab, A. Y., Abed, R. M., Hassan, A. R., & Al-Alkawi, H. J. M. (2022). Покращення швидкості зносу і твердості шляхом додавання гібридних наноматеріалів в AA7075 . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(12 (116), 30–36. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.255331

Номер

Том 2 № 12 (116) (2022): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Ali Yousuf Khenyab, Raad Mohammed Abed, Ali Raad Hassan, Hussain Jasim M. Al-Alkawi

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.