From metal chips to composite: Effect of age-hardening on mechanical and wear properties of Al2O3 reinforced AA7075 composites

Abstract

Aluminum metal matrix composites were used in various fields such as aircraft, underwater, automobile, aerospace. Several fabrication techniques were used for the production of these composites. Among the various methods, the powder metallurgy route provides dimensional accuracy and high production rates. In this paper, metal matrix composites that include 7075 aluminum alloy chips and Al2O3 particles were produced by using a hot pressing. The effect of reinforcement amount and T6 heat treatment on the mechanical and wear properties of the composites were investigated. Al2O3 particles were added by weight of 5, 10 and 15 % and the composites were produced by hot pressing. T6 heat treatment consisted of a solution treatment at 480?C for 2 h and artificially aging process at 120?C for 24 h. Wear resistance of the composites was determined by a ball-on-disc dry sliding wear test. Brinell Hardness of the composites tended to increase with the increasing Al2O3 reinforcement up to 10 wt.% and with T6 treating. Particle reinforcement improved the wear resistance up to 10 wt.% Al2O3. In addition, volumetric material loss tended to decrease after the aging process.

Magnetron sıçratma ile Tantal-Oksit kaplama öncesi uygulanan alkali, alkali-asit ve kumlama yüzey işlemlerinin 7075 Alüminyum alaşımlarının aşınma davranışlarına etkileri

“…Alüminyum alaşımları mükemmel dökülebilirliğe, işlenebilirliğe, yüksek özgül dayanıma, yüksek ısıl iletkenliğe, korozyon ve aşınma dayanımına sahip hafif metal malzeme ihtiyacı nedeni ile özellikle uzay ve otomobil sanayinde tercih edilirlen en düşük üretim maliyetli alaşımlardır [1][2][3]. Artan teknolojik gelişmeler ve hem hafif olup hem de mukavemetli olan malzemeye ulaşma isteği, alüminyum ve alaşımları üzerine yapılan çalışmaları yoğunlaştırmıştır [4][5][6]. Çeşitli alüminyum alaşım grupları arasında 7XXX serisi alaşımlar, bünyelerinde Al, Zn, Mg ve Cu elementlerini büyük oranda içeren alaşımlardır.…”

“…AA7075 alaşımları Al matrisi ve Al7Cu2Fe ve Mg2Si gibi bazı intermetalikleri ve GP bölgeleri, kararlı η ve yarı kararlı ηʹ (MgZn2) çökeltilerinden oluşmaktadır [4,10]. Yüksek süneklik ve tokluk, yüksek mukavemet gibi özellikleri nedeni ile havacılık alanında yapısal ve gövde parçalarında kullanılan ve bilinen en güçlü alüminyum alaşımı olan 7075 serisine özellikle aşınma ve korozyondan korunmak amacı ile takviyelendirme [4][5][6][11][12][13] ve elektro kaplama, akımsız kaplama, fiziksel buhar biriktirme (PVD), magnetron sıçratma, kimyasal buhar biriktirme (CVD) gibi çeşitli kaplama yöntemleri sıkça kullanılmaktadır [3,[14][15][16].…”

Powder metallurgy and hardness of the Ll-10Mg alloy reinforced with carbon nanotubes

“…The metal matrix's reinforcing materials can be ceramic particles or fibers that offer high mechanical strength and high modulus of elasticity, properties that make them optimal materials in various technological applications [9]. The most commonly reinforcement materials are, SiO 2 [10], Al 2 O 3 [11], Y 2 O 3 [12], ZrO 2 [13], TiC [14], B 4 C [15], SiC [16], Si 3 N 4 [17], graphene [18], fullerenes [19], and carbon nanotubes (CNTs) [20].…”

Microstructure and mechanical properties of Ni matrix B4C reinforced functionally graded composites

“…Considering excellent properties of Ni-B reinforced nanoparticle alloys, numbers of researches and prospective studies have also increased. Nanoparticle alloys having high quality properties are produced by combined addition of different particles and the amount and distribution of the particles are very important factors affecting the mechanical properties of these nanoparticles [8][9][10][11][12].…”