Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние термической обработки на твердость и электропроводность алюминиевого композита, армированного наночастицами Al2O3

Мд Джалал Уддин Руми, Мухаммад Музибур Рахман

Аннотация


Исследовано влияние режимов термической обработки на микроструктуру, микротвердость и электропроводность алюминиевого металломатричного композита (ММК), армированного наночастицами Al2O3 в количестве 2,5 % (масс.). ММК изготовлен методом многостадийного литья с перемешиванием по разным режимам. Проведена термическая обработка ММК по режимам: закалка от 510, 530 или 550 °C с последующим искусственным старением при 140, 160, 180, 200 или 220 °C. Установлено, что композит в литом состоянии имеет микротвердость по Виккерсу 36 HV и электропроводность 45 % IACS. Показано, что термическая обработка повышает твердость и электропроводность ММК. После закалки от 530 °C и старения при 200 °C достигается наибольшее значение микротвердости ММК (45 HV), а после закалки от 530 °C и старения при 180 °C — наибольшая электропроводность (50 % IACS).

Ключевые слова


алюминиевый металломатричный композит; литье с перемешиванием; термическая обработка; микроструктура; твердость; электропроводность

Полный текст:

PDF

Литература


ASM Handbook “Aluminum and Aluminum Alloy Specialty Handbook”. ASM International: Materials Park. OH. USA, 2002. 784 p.

Cai M., Field D. P., Lorimer G. W. A systematic comparison of static and dynamic aging of two Al – Mg – Si alloys // J. Mater. Sci. Eng. A. 2004. V. A373. P. 65 – 71.

Dursun Özyürek, Tansel Tuncay, Hasan Kaya. The effects of T5 and T6 heat treatments on wear behaviour of AA6063 alloy // High Temp. Mater. Process. 2014. V. 33, Is. 3. P. 231 – 237.

Salleh M. S., Hashim H., Omar M. Z. et al. T6 heat treatment optimization of thixoformed LM4 aluminium alloy using response surface methodology // Malays. J. Compos. Sci. Manufact. 2020. V. 3, Is. 1. P. 1 – 13.

Tiwari S. K., Soni S., Rana R. S., Singh A. Effect of heat treatment on mechanical properties of aluminium alloy-fly ash metal matrix composite // Materials Today: Proceedings. 2017. V. 4, Is. 2. P. 3458 – 3465.

Pilania G., Thijsse B. J., Hoagland R. G. et al. Revisiting the Al/Al2O3 interface: coherent interfaces and misfit accommodation // Sci. Rep. 2014. V. 4, Is. 1. P. 4485.

Kok M. Production and mechanical properties of Al2O3 particle-reinforced 2024 aluminium alloy composites // J. Mater. Process. Technol. 2005. V. 161. P. 381 – 387.

Sajjadi S. A., Ezatpour H. R., Torabi P. M. Comparison of microstructure and mechanical properties of A356 aluminum alloy/Al2O3 composites fabricated by stir and compo-casting processes // Mater. Des. 2012. V. 34. P. 106 – 111.

Vineeth Kumar K., Jayahari L. Study of mechanical properties and wear behaviour of aluminium 6063 matrix composites reinforced with steel machining chips // Materials Today: Proceedings. 2018. V. 5, Is. 9. P. 20285 – 20291.

Соколов Ю. А., Павлушин Н. В., Кондратьев С. Ю. Новые аддитивные технологии с использованием пучка ионов // Вестник машиностроения. 2016. № 9. С. 72 – 76. (Soko¬lov Yu. A., Pavlushin N. V., Kondrat’ev S. Yu. New ad¬di¬tive tech¬nologies based on ion beams // Russ. Eng. Res. 2016. V. 36, Is. 12. P. 1012 – 1016.)

Рудской А. И., Кондратьев С. Ю., Соколов Ю. А., Копаев В. Н. Особенности моделирования процесса послойного синтеза изделий электронным лучом // ЖТФ. 2015. Т. 85. Вып. 11. С. 91 – 96. (Rudskoi A. I., Kondrat’ev S. Yu., So¬kolov Yu. A., Kopaev V. N. Simulation of the layer-by-layer synthesis of articles with an electron beam // Tech. Phys. 2015. V. 60, Is. 11. P. 1663 – 1669.)

Рудской А. И., Кондратьев С. Ю., Соколов Ю. А. Новый подход к синтезу порошковых и композиционных материалов электронным лучом. Часть 1. Технологические особенности процесса // МиТОМ. 2016. № 1(727). С. 30 – 35. (Rudskoy A. I., Kondrat’ev S. Yu., Sokolov Yu. A. New approach to synthesis of powder and composite materials by electron beam. Part 1. Technological features of the pro¬cess // Met. Sci. Heat Treat. 2016. V. 58, Is. 1 – 2. P. 27 – 32.)

Sable A. D., Deshmukh S. D. Preparation of MMCs by stir casting method // IJMET. 2012. V. 3. P. 22 – 27.

Reddy B. R., Srinivas C. Fabrication and characterization of silicon carbide and fly ash reinforced aluminium metal matrix hybrid composites // Materials Today: Proceedings. 2018. V. 5, Is. 2. P. 8374 – 8381.

Gopalakrishnan S., Murugan N. Production and wear characterisation of AA6061 matrix titanium carbide particulate reinforced composite by enhanced stir casting method // Compos. B. Eng. 2012. V. 43, Is. 2. P. 302 – 308.

Singla M., Dwivedi D. D., Singh L., Chawla V. Development of aluminium based silicon carbide particulatemetal matrix composite // JMMCE. 2009. V. 8, Is. 6. P. 455 – 467.

Dehghan Hamedan A., Shahmiri M. Production of A356 – 1 wt% SiC nanocomposite by the modified stir casting me¬thod // Mater. Sci. Eng. A. 2012. V. A556. P. 921 – 926.

Praveen K., Satheesh J., Antil Kumar G., Madhusudhan T. A review of effects of reinforcement on mechanical and tribological behavior of aluminum based metal matrix composites // Int. Res. J. Eng. Technol. 2016. V. 3, Is. 4. P. 2411 – 2416.

Azeez T. M., Lateef M., Adeleke A. Effect of heat treatment on micro hardness and microstructural properties of Al6063 alloy reinforced with silver nanoparticles (AgNps) // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2021. V. 1107. 012013.

Pichumani S., Srinivasan R., Ramamoorthi V. Investigation on mechanical behavior and material characteristics of various weight composition of SiCp reinforced aluminium metal matrix composite // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2018. V. 310, Is. 1. 012082.

Conductivity and Resistivity Values for Aluminum & Alloys / Eddy Current Testing Manual on Eddy Current Method compiled by Eddy Current Technology Incorporated, TO 33B-1-1, NAVAIR 01-1A-16-1, TM 1-1500-335-23, NDT Supply.com, Inc.

Babalola P. O., Kilanko O., Banjo S. O. et al. Reinforcement of AA1237 with Al2O3 to form metal matrix composite // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2021. V. 1107, Is. 1. P. 012006.

Diehl D., Köhler C., Schneider E. L. et al. Eddy current at high temperatures for in-situ control of heat treatment precipitation in hardening aluminum alloys // IEEE Sensors Journal. 2020. V. 20, Is. 23. P. 14514 – 14520.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2023.7.59-63

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024