Published September 1, 2019 | Version v1
Publication Metadata-only

Tribological and microstructural investigation of hybrid AA8011/ZrB2-Si3N4 nanomaterials for service life improvement

Creators

  • 1. Tshwane University of Technology
  • 2. Botswana International University of Science and Technology
  • 3. Covenant University

Description

The effect of ZrB2-Si3N4 particle reinforcement on the tribological behavior and microstructure of AA8011 alloy has been studied. ZrB2-Si3N4 particles were varied from 0 wt% to 20 wt% with an interval of 5 wt%. Dry sliding pin-on-disc tests at a room temperature condition were conducted to investigate the wear performances of the aluminium alloy/ ZrB2-Si3N4 composites. The tests were conducted at varying loads, from 20 to 40 N. The results depicted that the wear rates of the AA8011 alloy/ZrB2-Si3N4 composites are lower than that of the AA8011 and further decreases with increasing ZrB2-Si3N4 content, Also, the friction coefficient of the matrix alloy is higher than that of the composites and decreases with increasing ZrB2-Si3N4 content. This established the unique efficacy of ZrB2-Si3N4 effect on performance characteristics of aluminium series in application.

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

Translated Description (Arabic)

تمت دراسة تأثير تقوية الجسيمات ZrB2 - Si3N4 على السلوك القبلي والبنية المجهرية لسبائك AA8011. تفاوتت جزيئات ZrB2 - Si3N4 من 0 ٪ بالوزن إلى 20 ٪ بالوزن مع فاصل زمني قدره 5 ٪ بالوزن. تم إجراء اختبارات دبوس الانزلاق الجاف على القرص في حالة درجة حرارة الغرفة للتحقيق في أداء التآكل لمركبات سبائك الألومنيوم/ZrB2 - Si3N4. تم إجراء الاختبارات بأحمال متفاوتة، من 20 إلى 40 نيوتن. أظهرت النتائج أن معدلات تآكل سبائك AA8011/ZrB2 - Si3N4 أقل من تلك الخاصة بـ AA8011 وتقل أكثر مع زيادة محتوى ZrB2 - Si3N4، كما أن معامل احتكاك سبيكة المصفوفة أعلى من معامل تآكل المواد المركبة ويقل مع زيادة محتوى ZrB2 - Si3N4. أثبت هذا الفعالية الفريدة لتأثير ZrB2 - Si3N4 على خصائص أداء سلسلة الألومنيوم في التطبيق.

Translated Description (French)

L'effet du renforcement des particules de ZrB2-Si3N4 sur le comportement tribologique et la microstructure de l'alliage AA8011 a été étudié. Les particules de ZrB2-Si3N4 ont varié de 0 % en poids à 20 % en poids avec un intervalle de 5 % en poids. Des essais de glissement à sec broche sur disque à température ambiante ont été menés pour étudier les performances d'usure des composites alliage d'aluminium/ZrB2-Si3N4. Les tests ont été effectués à des charges variables, de 20 à 40 N. Les résultats ont montré que les taux d'usure des composites alliage AA8011/ZrB2-Si3N4 sont inférieurs à ceux de l'AA8011 et diminuent davantage avec l'augmentation de la teneur en ZrB2-Si3N4. En outre, le coefficient de frottement de l'alliage matriciel est supérieur à celui des composites et diminue avec l'augmentation de la teneur en ZrB2-Si3N4. Cela a établi l'efficacité unique de l'effet ZrB2-Si3N4 sur les caractéristiques de performance des séries en aluminium dans l'application.

Translated Description (Spanish)

Se ha estudiado el efecto del refuerzo de partículas ZrB2-Si3N4 sobre el comportamiento tribológico y la microestructura de la aleación AA8011. Las partículas de ZrB2-Si3N4 variaron de 0% en peso a 20% en peso con un intervalo de 5% en peso. Se realizaron pruebas de deslizamiento en seco de pasador sobre disco a temperatura ambiente para investigar los rendimientos de desgaste de los compuestos de aleación de aluminio/ZrB2-Si3N4. Las pruebas se realizaron a cargas variables, de 20 a 40 N. Los resultados mostraron que las tasas de desgaste de los compuestos de aleación AA8011/ZrB2-Si3N4 son más bajas que las del AA8011 y disminuyen aún más con el aumento del contenido de ZrB2-Si3N4. Además, el coeficiente de fricción de la aleación de matriz es más alto que el de los compuestos y disminuye con el aumento del contenido de ZrB2-Si3N4. Esto estableció la eficacia única del efecto ZrB2-Si3N4 sobre las características de rendimiento de la serie de aluminio en aplicación.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحقيق القبلي والبنيوي الدقيق للمواد النانوية الهجينة AA8011/ZrB2 - Si3N4 لتحسين عمر الخدمة
Translated title (French)
Étude tribologique et microstructurale des nanomatériaux hybrides AA8011/ZrB2-Si3N4 pour l'amélioration de la durée de vie
Translated title (Spanish)
Investigación tribológica y microestructural de nanomateriales híbridos AA8011/ZrB2-Si3N4 para mejorar la vida útil

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2952216813
DOI
10.1016/j.rinp.2019.102469

Is supplement to
https://openalex.org/W4213247598 (Other)
https://openalex.org/W3135879400 (Other)
https://openalex.org/W3112534208 (Other)
https://openalex.org/W2968845083 (Other)
https://openalex.org/W2809056200 (Other)
https://openalex.org/W2394366509 (Other)
https://openalex.org/W2386789458 (Other)
https://openalex.org/W2375560794 (Other)
https://openalex.org/W2374148448 (Other)
https://openalex.org/W2312532833 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Botswana

References

  • https://openalex.org/W2046725832
  • https://openalex.org/W2140462946
  • https://openalex.org/W2210170896
  • https://openalex.org/W2312289513
  • https://openalex.org/W2592124294
  • https://openalex.org/W2612427861
  • https://openalex.org/W2615388853
  • https://openalex.org/W2744906756
  • https://openalex.org/W2767636669
  • https://openalex.org/W2771964686
  • https://openalex.org/W2792159026
  • https://openalex.org/W2806417216
  • https://openalex.org/W2888385657
  • https://openalex.org/W2908535543
  • https://openalex.org/W2911868931
  • https://openalex.org/W2921703006
  • https://openalex.org/W4285719527
  • https://openalex.org/W768017249