AI Summary & Key Takeaways
AI InsightHowever, it was observed that there was a decrease in the friction coefficient with increasing amount of reinforcement.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In this study, wear behavior of composite materials produced by adding different amounts of ZrO 2 to Al-2Gr matrix by mechanical alloying method was investigated. After adding 2% (vol.) graphite to the aluminum matrix, 4 different amounts (3%, 6%, 9%, and 12%) of ZrO 2 were added. The mechanically alloyed composite powders for 60 minutes were cold-pressed under 700 MPa pressure and green parts were produced. The green parts produced were sintered at 600 °C under argon for 120 minutes. The sintered ZrO 2 reinforced aluminum composite materials (AMCs) are characterized by the scanning electron microscope, X-ray diffraction, and hardness and density measurements. Wear tests were performed on a standard pin-on-disc wear testing device with three different loads (10-20-30 N) at a sliding speed of 0.6 ms -1 and four different sliding distances ( 53, 72 and 94 m ) according to ASTM G77 standard. As a result of the studies, the microhardness and density increases as the amount of ZrO 2 in the composite material increases. As a result of the wear tests, the highest weight loss was obtained in the non-reinforced Al-2Gr matrix alloy, while the lowest weight loss was obtained in 12% ZrO 2 reinforced composite materials. However, it was observed that there was a decrease in the friction coefficient with increasing amount of reinforcement.
Özet
Bu çalışmada, mekanik alaşımlama yöntemi ile Al-2Gr matrise farklı miktarlarda ZrO 2 ilave edilerek üretilen kompozit malzemelerin farklı yükler altında aşınma performansı incelenmiştir. Alüminyum matrise hacimce %2 grafit ilave edildikten sonra, 4 farklı miktarda (%3, %6, %9 ve %12) ZrO 2 ilave edilmiştir. 60 dakika süre ile mekanik alaşımlanan kompozit tozlar, 700 MPa basınçla soğuk preslenerek green kompaktlar üretilmiştir. Üretilen green kompaktlar 600 °C sıcaklıkta 2 saat sinterlenmiştir. Sinterlenen ZrO 2 takviyeli alüminyum kompozit malzemeler, taramalı elektron mikroskobu, X-ışın kırınımı, sertlik ve yoğunluk ölçümü ile karakterize edilmiştir. Aşınma testleri standart blok on ring aşınma test cihazında 3 farklı yük altında (5, 10 ve 20 N), 0,6 ms -1 kayma hızı ve üç farklı (53, 72 ve 94 m) kayma mesafesi kullanılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, kompozit malzemelerin içerisinde artan ZrO 2 miktarı ile sertlik ve yoğunlukları artmaktadır. Aşınma testleri sonucunda, en yüksek ağırlık kaybı, takviyesiz Al-2Gr matris alaşımda elde edilirken, en düşük ağırlık kaybı ise %12 ZrO 2 ilaveli kompozit malzemelerde elde edilmiştir. Bununla birlikte artan takviye miktarı ile sürtünme katsayısında ise azalma olduğu görülmüştür.