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菜单ISSN: 2321 - 6212
ISSN: 2321 - 6212
c . Rajaravi1 *,无垢Mithin月后辛格2,Gobalakrishnan3,普拉卡什4
1机械工程系,公园工程与技术学院,哥印拜陀,Kaniyur,泰米尔纳德邦,印度
3机械工程系,护理学院的工程,Trichy,泰米尔纳德邦,印度
4机械工程系,斯特拉·玛丽的工程学院,Kanyakumari,泰米尔纳德邦,印度
收到:23 - 11月- 2022,手稿。joms - 22 - 80854;编辑分配:25 - 2022年11月,PreQC不。joms - 22 - 80854 (PQ);综述:09 - 12月- 2022,质量控制。joms - 22 - 80854;修改后:16 - 12月- 2022年手稿。joms - 22 - 80854 (R);发表:23日- 12月- 2022,2321 - 6212.11.1.003 DOI: 10.4172 /。
引用:Rajaravi C, et al。原位力学性能的新范式由al / TiB2和al / TiB2 /铜间。RRJ Sci母校呢。2023;11:003。
版权:©2023 Rajaravi C, et al。这是一个开放的文章下分布式知识共享归属许可条款,允许无限制的使用、分配、和繁殖在任何媒介,被认为提供了原作者和来源。
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在最近的研究中,原位形成铝/矿26 wt. %和Al / 6 wt % TiB2/ 4 wt %铜金属矩阵进行调查。复合材料是采用搅拌铸造法,复合材料进行了比较。复合材料是通过结合两个前体合成盐,钾六氟钛酸(KBF4)和钾tetrafluoroborate (K2TiF6),通过重矿化学计量成分对应于6%2粒子,A356铝熔体在820ºC,速度300 rpm,占用时间30分钟。后,4 wt. %铜粉添加到复合融化,然后注入永久模。机械性能测试,如抗拉强度、硬度和断裂韧性进行了符合ASTM指南。的机械性能原位形成Al / 6 wt % TiB2/ 4 wt %铜复合表现的Al / 6 wt % TiB2复合和贱金属。光学显微镜和x射线衍射分析证实TiB的存在2和铜粒子。
矿2;A356铝合金;断裂韧性;机械性能;光学显微照片;XRD
颗粒增强金属基复合材料,一般来说,有吸引力的力学和摩擦学性能。特别是,铝基复合材料具有低熔点、低密度、高的热稳定性和高的比强度。资产管理公司用钢筋加固矿等微粒2B4C抽搐,原文如此,艾尔2O3。通常,铝合金与陶瓷颗粒增强,提供良好的耐磨性,增加强度和高温属性(1]。有两种方法来制造铝合金复合材料制成。让其它间形成的一种类型;而原位间质形成是另一回事。让其它间形成有一些限制,包括不均匀、集群、结合强度差,孔隙度、高潜力,最重要的是,低的热稳定性。克服这些局限性原位技术因为前体之间的放热反应发生盐和熔融铝会导致严重的风潮在融化,导致铝中粒子均匀分布钢筋矩阵,良好的界面粘结,消除相关的固有缺陷让其它的过程。
目前,研究人员关注原位间形成的。根据谢,等。添加5%的矿2粒子MMC改善力学性能。根据Rajaravi,等人的机械性能原位形成Al / 6 wt. % TiB2复合材料有更高的抗拉强度和硬度比贱金属。有一个缺乏文学Al / TIB2/铜MMC及其力学性能(2- - - - - -12]。因此,搅拌铸造方法被用来创建一个小说原位形成铝/矿2/铜复合材料。机械性能,如抗拉强度、硬度和断裂韧性进行评估根据ASTM标准和铝/ TIB相比2MMC和贱金属。金相分析使用光学显微镜和x射线衍射(XRD) (5]。
表1显示了贱金属的化学成分在这个工作,这是99.9%的纯铝A356。项目材料,98.5%纯钾hexaflurotitanate (KBF4) tetrafluroborate钾(K2TiF6),98.5%纯铜。使用刨机,铝锭是芯片碎裂成小块。所有的材料都经过精心加权根据混合物的规则;特别是盐公司的前身4和K2TiF6根据化学计量成分加权对应6 wt. % TiB的2粒子和4 wt. %铜是加权。铝是用石墨坩埚熔化。一个电阻炉操作在室温下使用。的前身盐在250ºC预热30分钟和混合在一起之前手动混合成液体铝,一直保持在820ºC 30分钟。
| 元素 | 如果 | 毫克 | 锰 | 菲 | 铜 | 倪 | “透明国际” | 艾尔 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 铸造铝合金 | 7 | 0.33 | 0.3 | 0.5 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 1.47 |
表1。化学成分的A356元素。
大约10分钟后,预热铜粉添加到复合融化。这个温度是15分钟TiB2粒子原位。为了避免大气污染,氩气通过细铜管。浮渣是脱脂的融化,涌入凝固的永久模(图1 a-1d)。
图1:铜金属粉末存储瓶中,以防止氧化。
图1 b:钛和硼盐粉末形式。
图1 c:从铝棒磨片收集。
图1 d:搅拌铸造设置执行操作。
光学显微镜是用来检查合成复合材料的形态,和XRD分析是用来证实强化和金属间化合物的存在。进行拉伸试验(unitek公司- 94100)100 KN机电控制万能试验机。根据ASTM E08-M16规范(6的标本被加载的速度1.5 KN /分钟。
英斯特朗8801年动态试验机是用来执行的断裂韧度测试。图描述了三点弯曲试样。断裂韧性的标本pre-cracked根据ASTM E399提供足够大的尖锐的裂纹和直线度。布氏硬度试验机是用来执行硬度试验,和标本准备依照ASTM标准(7]。抗拉强度、断裂韧性和硬度的平均结果两个重复计算的特征属性,如图所示表2和图2 a-2c。
图2:拉伸试样进行拉伸试验。
图2 b:断裂韧性的标本进行机械故障。
图2 c:硬度标本进行硬度试验。
| S.No | 材料 | 机械性能 | ||
|---|---|---|---|---|
| 众信 | 硬度 | 断裂韧性 | ||
| (MPa) | (布氏硬度) | (Mpa) | ||
| Avg | Avg | Avg | ||
| 1 | 贱金属 | 95年 | 70年 | 9.6 |
| 2 | 铝/矿2MMC | 124年 | 93年 | 19.33 |
| 3 | 铝/矿2/铜MMC | 158年 | 114年 | 23.19 |
表2。合成复合材料的力学性能及其基本金属。
铝/矿的微观结构2和铝/ TiB2/铜间
图3 a-3c描述了光学微结构的Al / 6 wt. % TiB2MMC。的矿2增强粒子显然是铝基体中分布均匀。此外,一些地区集聚TiB2观察颗粒晶界,如图所示图3一。因为细矿2粒子推离枝晶间在凝固过程中凝固前沿地区。此外,大量的细长的枝状颗粒出现在化合物。所示图3 b微观结构的铝/ 6 wt. % TiB2/ 4 wt. %铜MMC, TiB2颗粒均匀分布在矩阵,和铜粒子有一个高亮度。铜粒子的亮度是由原子序数较高基地相比,铝(8]。
图3:光学显微结构的铝/ TiB)贱金属b)2MMC和c) / TiB2/铜MMC。
因为铜的延性性质,增加韧性复合(铜9]。詹姆斯等人调查AlTiB组织和机械性能2原位金属基化合物产生通过母合金路径和发现六角TiB的存在2粒子与相当均匀分布在一个职能矩阵,以及艾尔的痕迹3钛颗粒。詹姆斯等人调查的微观结构和力学性能原位Al 6061 /矿2复合材料(9]。Al 6061合金和复合材料开发的光学故事给矿均匀分布2粒子以及剥落的痕迹等3Ti。
XRD结果贱金属及其化合物所示图4 a-4c。显示描述了贱金属结果显示铝及其合金元素的存在如Si和毫克。所示图4 bXRD结果Al / TiB2综合结果,TiB的存在2粒子加上阿尔3Ti脆性阶段(10)确认。矿的存在2粒子,艾尔3Ti脆弱的阶段,和铜的XRD的结果证实了Al / 6 wt % TiB2/ 4 wt %铜复合,如所示图4 c。铜的存在减少了集群的形成和艾尔3Ti脆性阶段相比,铝/ 6 wt % TiB2XRD的结果。这种现象是至关重要的实现铝/ 6的优越性能wt % TiB2/ 4 wt %铜复合/ Al / 6 wt % TiB2合成的。因为阿尔3钛是一种自然脆弱的阶段,复合材料的韧性增加的数量3钛金属间化合物阶段和集群减少。
图4:XRD的结果)贱金属b) Al / TiB2MMC和c) / TiB2/铜MMC。
机械性能的铝/ TiB2和铝/ TiB2/铜间
铝的力学性能/ 6 wt % TiB2Al / 6 wt % TiB2/ 4 wt %铜MMC、和贱金属所示表2和图5。矿2粒子具有较小的颗粒形成两间永久模条件。贱金属属性,如生产、硬度和断裂韧性是95 MPa, 70布氏硬度,和9.6 MPa√m,分别,而相应的属性Al / 6 wt % TiB2综合124 MPa, 93布氏硬度,和19.33 MPa。ut、硬度和断裂韧性的Al / 6 wt % TiB2复合/贱金属也提高了30.52%,32.85%,和101.35%,分别。机械性能通常是由矩阵的性质和属性和加固材料。矩阵和钢筋的兼容性也起着重要的作用在提高复合材料的生产。强化粒子作为载荷与位错运动的障碍。因此,空洞成核和传播所需更多的负载,导致更高的复合材料的抗拉强度。矿的存在2粒子在复合材料提高了复合材料的力学性能。ut、硬度和断裂韧性的Al / 6 wt % TiB2/ 4 wt %铜复合材料158 MPa, 114布氏硬度,和23.19 MPa√m,分别。ut,硬度和断裂韧性改善Al / 6 wt % TiB2综合对贱金属66.31%、62.85%和141.56%,分别。
图5:比较铝/ TiB的机械性能2MMC,铝/ TiB2/铜和贱金属。
这是由于TiB的存在2颗粒在铝矩阵,从而导致力学性能的增加。铜的存在有显著影响的最终属性Al / 6 wt % TiB2/ 4 wt %铜复合。因为铜的延展性和韧性,它具有较高的断裂韧性(11,12]。晶粒细化和细度的强化也是很重要的因素在确定复合材料的硬度。添加铜降低了簇的形成和艾尔3Ti脆弱的阶段,所以铜作为晶粒细化剂Al / 6 wt % TiB2/ 4 wt %铜复合。此外,在原位复合材料制造、发生放热反应,导致罚款和清晰的界面键。由于制造工艺和铸件的强度,显著提高复合材料的硬度和矩阵的荷载传递能力的加固增强反应自由界面。
的力学性能原位形成铝/矿2和铝/ TiB2/铜间进行比较,发现了以下重要的发现。