Published January 1, 2020 | Version v1
Publication Metadata-only

Effect of FSP process parameters with air blowing on microstructure and hardness of NiAl Bronze alloy

Creators

  • 1. Ain Shams University
  • 2. German University in Cairo

Description

Abstract The present work investigates the effect of friction stir processing on microstructure evolution—grain refining and phase transformation- and hardness of NiAl bronze alloy. NiAl bronze alloys have a wide range of industrial applications especially in the marine field. The technique is based on applying friction using a rotating tool causing heat generation and material mixing. The effect of process parameters, such as; rotation speed, traverse speed, forced convection were investigated in this research. At constant traverse speed, the effect or rotation speed was studied at 800, 1000, and 1200 rpm. At constant rotation speed, the effect of traverse speed was studied at 40, 64, and 93 mm min −1 . Minimum grain size was achieved at FSP conditions 800 rpm/93 mm min −1 . Highest average hardness value was achieved by FSP 1200/93. At constant rotation and traverse speeds, the application of forced convection using air blowing at a rate of 4.5 m 3 min −1 was studied and it was found to reduce the grain size within the SZ and to increase the average hardness value.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص يبحث العمل الحالي في تأثير معالجة تحريك الاحتكاك على تطور البنية المجهرية - تكرير الحبوب وتحويل الطور - وصلابة سبيكة البرونز NiAl. سبائك برونز NiAl لها مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية خاصة في المجال البحري. تعتمد هذه التقنية على تطبيق الاحتكاك باستخدام أداة دوارة تسبب توليد الحرارة وخلط المواد. تم التحقيق في تأثير معلمات العملية، مثل سرعة الدوران وسرعة العبور والحمل الحراري القسري في هذا البحث. عند سرعة اجتياز ثابتة، تمت دراسة التأثير أو سرعة الدوران عند 800 و 1000 و 1200 دورة في الدقيقة. عند سرعة الدوران الثابتة، تمت دراسة تأثير السرعة المستعرضة عند 40 و 64 و 93 مم كحد أدنى -1 . تم تحقيق الحد الأدنى لحجم الحبوب في ظروف الشرطة السورية الحرة 800 دورة في الدقيقة/93 مم كحد أدنى -1 . تم تحقيق أعلى متوسط لقيمة الصلابة من قبل FSP 1200/93. عند الدوران الثابت والسرعات العرضية، تمت دراسة تطبيق الحمل الحراري القسري باستخدام نفخ الهواء بمعدل 4.5 م 3 دقيقة -1 ووجد أنه يقلل من حجم الحبيبات داخل SZ ويزيد من متوسط قيمة الصلابة.

Translated Description (French)

Résumé Le présent travail étudie l'effet du traitement par agitation par friction sur l'évolution de la microstructure - affinage du grain et transformation de phase - et la dureté de l'alliage de bronze NiAl. Les alliages de bronze NiAl ont une large gamme d'applications industrielles, en particulier dans le domaine marin. La technique est basée sur l'application du frottement à l'aide d'un outil rotatif provoquant la génération de chaleur et le mélange des matériaux. L'effet des paramètres du processus, tels que la vitesse de rotation, la vitesse transversale, la convection forcée ont été étudiés dans cette recherche. À vitesse transversale constante, l'effet ou la vitesse de rotation a été étudié à 800, 1000 et 1200 tr/min. À vitesse de rotation constante, l'effet de la vitesse transversale a été étudié à 40, 64 et 93 mm min −1 . La taille minimale des grains a été atteinte dans des conditions FSP 800 tr/min/93 mm min −1 . La valeur de dureté moyenne la plus élevée a été atteinte par FSP 1200/93. À des vitesses de rotation et de traversée constantes, l'application de la convection forcée à l'aide d'un soufflage d'air à une vitesse de 4,5 m 3 min −1 a été étudiée et il a été constaté qu'elle réduisait la taille des grains dans la SZ et augmentait la valeur moyenne de dureté.

Translated Description (Spanish)

Resumen El presente trabajo investiga el efecto del procesamiento de agitación por fricción en la evolución de la microestructura (refinación del grano y transformación de fase) y la dureza de la aleación de bronce NiAl. Las aleaciones de bronce de NiAl tienen una amplia gama de aplicaciones industriales, especialmente en el campo marino. La técnica se basa en aplicar fricción utilizando una herramienta giratoria que provoca la generación de calor y la mezcla de materiales. En esta investigación se investigó el efecto de los parámetros del proceso, como la velocidad de rotación, la velocidad de desplazamiento y la convección forzada. A velocidad transversal constante, se estudió el efecto o la velocidad de rotación a 800, 1000 y 1200 rpm. A velocidad de rotación constante, se estudió el efecto de la velocidad de desplazamiento a 40, 64 y 93 mm min-1 . El tamaño de grano mínimo se logró en condiciones FSP de 800 rpm/93 mm min -1 . El valor de dureza media más alto se logró con FSP 1200/93. A velocidades de rotación y desplazamiento constantes, se estudió la aplicación de convección forzada mediante soplado de aire a una velocidad de 4,5 m 3 min -1 y se encontró que reducía el tamaño de grano dentro de la SZ y aumentaba el valor medio de dureza.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير معلمات عملية FSP مع نفخ الهواء على البنية المجهرية وصلابة سبيكة NiAl Bronze
Translated title (French)
Effet des paramètres du procédé FSP avec soufflage d'air sur la microstructure et la dureté de l'alliage NiAl Bronze
Translated title (Spanish)
Efecto de los parámetros del proceso FSP con soplado de aire sobre la microestructura y la dureza de la aleación de bronce NiAl

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3000310611
DOI
10.1088/2053-1591/ab691a

Is supplement to
https://openalex.org/W4282831356 (Other)
https://openalex.org/W3178584503 (Other)
https://openalex.org/W3157260670 (Other)
https://openalex.org/W3136366675 (Other)
https://openalex.org/W3129080402 (Other)
https://openalex.org/W3119212302 (Other)
https://openalex.org/W2963549954 (Other)
https://openalex.org/W2377402383 (Other)
https://openalex.org/W2031761057 (Other)
https://openalex.org/W1986366797 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1724592564
  • https://openalex.org/W1988563994
  • https://openalex.org/W1994640083
  • https://openalex.org/W2006069353
  • https://openalex.org/W2009820456
  • https://openalex.org/W2017739482
  • https://openalex.org/W2036461250
  • https://openalex.org/W2072346730
  • https://openalex.org/W2078138888
  • https://openalex.org/W2079237290
  • https://openalex.org/W2088829572
  • https://openalex.org/W2094709755
  • https://openalex.org/W2158806903
  • https://openalex.org/W2171873015
  • https://openalex.org/W2356811365
  • https://openalex.org/W2560551585
  • https://openalex.org/W2739589520
  • https://openalex.org/W2747137175
  • https://openalex.org/W2796271049
  • https://openalex.org/W2918697272
  • https://openalex.org/W2958990936
  • https://openalex.org/W2973488570
  • https://openalex.org/W74600217