التوصيف الترابيولوجي لسبائك التحريك المصبوب 2218 -5٪ -الومينا-تيتانيا المركّبة الهجينة التي تم تطويرها بالتزوير السائل
Title Tribological characterization of stir cast 2218 alloy-5%-alumina-titania hybrid microcomposites developed by liquid forging
الباحث الرئيس عصام ربيع ابراهيم محمود
التخصص: الهندسة الميكانيكية
التخصص الدقيق: هندسة المواد المتقدمة
المستخلص: تم تطوير مركبات المصفوفة المعدنية الهجينة 2218 Al-Alloy- 5٪ (Alumina-Titania) باستخدام صب التحريك في الظروف المحيطة. تم استخدام خليط مسحوق بحجم النانو من الألومينا- تيتانيا بنسبة 1: 2 كتعزيز. تم استخدام كل من المعالجة في الموقع وخارجه بما في ذلك ترطيب التفاعل بواسطة titania. لتحسين الهيكل وتقليل المسامية ، تم تشكيل ملاط جسيمات السبيكة عند ضغوط تتراوح من 0 إلى 220 ن / مم 2 ، تليها T61 جزء لكل تريليون - تصلب لتحقيق صلابة قصوى. أظهرت المركبات التي تتميز بالبنية المجهرية والصلابة والكثافة والمسامية و SEM و EDS عند ضغوط طرق مختلفة صقلًا كبيرًا للهيكل وتقضي على المسامية تقريبًا عند مستوى ضغط عالي. أظهر الأداء الترايبولوجي للمركبات تحسنًا ملحوظًا عند ارتفاع ضغط الطرق. تم تحليل الصور المجهرية SEM لتحديد نظام التآكل وآليات التآكل. تم تقليل معامل الاحتكاك قليلاً مع الحمل عند ضغط طرق مرتفع. بناءً على النتائج التجريبية ، تم تطوير علاقة رياضية خطية بين معاملات وخصائص العملية الأخرى. تختلف الكثافة والمسامية واحتباس الجسيمات ومحتوى الحديد على الأسطح البالية باختلاف ضغط الحدادة بعد المعادلات متعددة الحدود. تتبع درجة حرارة سطح العداد الاختلاف اللوغاريتمي مع ضغط الحدادة.
Abstract: The 2218 Al-Alloy- 5% (Alumina-Titania) hybrid metal matrix composites were developed using stir casting in ambient conditions. A nano size powder mixture of Alumina- Titania in a ratio of 1:2 was used as reinforcement. Both in-situ and ex-situ processing including reaction wetting by titania, were used. To refine the structure and minimize porosity, the alloy-particle slurry was forged at pressures from 0 to 220 n/mm2, followed by T61 ppt.- hardening to achieve peak hardness. composites Characterized by microstructure, hardness, density, porosity, SEM, and EDS at different forging pressures displayed substantial refinement of structure and almost eliminating porosity at high forging pressure level. Tribological performance of the composites marked significant improvement at high forging pressure. SEM micrographs were analyzed to identify the wear-regime and wear mechanisms. The friction coefficient was reduced slightly with the load at high forging pressure. Based on experimental results, a linear mathematical relationship between the other process parameters and properties have been developed. The density, porosity, particle retention and Fe content on worn surface vary with forging pressure following polynomial equations. The temperature of counter face follows logarithmic variation with the forging pressure.