Skip to main content
Erschienen in: Metals and Materials International 6/2021

28.11.2019

Effect of Semi-Solid Heat Treatment on the Microstructure and Dry Sliding Wear Behavior of Al–20Si Alloy at Optimized Parametric Conditions

verfasst von: Mihira Acharya, Animesh Mandal

Erschienen in: Metals and Materials International | Ausgabe 6/2021

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Hypereutectic Al–20Si alloy needs optimization of different process parameters in order to obtain maximum wear resistance for tribological applications aerospace and automobile industries. The present study attempts to find the best possible combination of the process parameters for the semi-solid heat treatment of the alloy in Taguchi Method. The effects of three different control variables i.e. sliding velocity, sliding distance, and load on the wear characteristics were investigated. The optimal values of control factors were determined on the basis of ‘smaller-is-better’ approach from Taguchi optimization technique. The optimized conditions for wear tests were then applied to the isothermally heat-treated samples (10–30 min) at 600 °C. The quantitative analysis shows the significant change in the size, morphology, and distribution of primary Si and eutectic Si with heat treatment. Moreover, the worn surfaces were analyzed from the microstructures obtained in Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM). The improved wear resistance observed in the case of 20 min of holding time can be attributed to the combined effect of refinement of primary Si, modification of eutectic Si and equiaxed α-Al during semi-solid heat treatment.

Graphic Abstract

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Z. Henghua, D. Haili, S. Guangiie, X.U. Luoping, Y.Z.N. Junlin, Y.A.N. Biao, Rare Met. 25, 11 (2006) Z. Henghua, D. Haili, S. Guangiie, X.U. Luoping, Y.Z.N. Junlin, Y.A.N. Biao, Rare Met. 25, 11 (2006)
2.
Zurück zum Zitat N. Kang, P. Coddet, C. Chen, Y. Wang, H. Liao, C. Coddet, JMADE 99, 120 (2016) N. Kang, P. Coddet, C. Chen, Y. Wang, H. Liao, C. Coddet, JMADE 99, 120 (2016)
3.
Zurück zum Zitat Q. Li, B. Li, J. Li, Y. Zhu, T. Xia, Mater. Sci. Eng. A 722, 47 (2018)CrossRef Q. Li, B. Li, J. Li, Y. Zhu, T. Xia, Mater. Sci. Eng. A 722, 47 (2018)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat K. Matsuura, M. Kudoh, H. Kinoshita, H. Takahashi, Mater. Chem. Phys. 81, 393 (2003)CrossRef K. Matsuura, M. Kudoh, H. Kinoshita, H. Takahashi, Mater. Chem. Phys. 81, 393 (2003)CrossRef
6.
9.
Zurück zum Zitat S.C. Lim, M. Gupta, Y.F. Leng, E.J. Lavernia, J. Mater. Process. Technol. 63, 865 (1997)CrossRef S.C. Lim, M. Gupta, Y.F. Leng, E.J. Lavernia, J. Mater. Process. Technol. 63, 865 (1997)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat B. Hazra, S. Bera, B.K. Show, Int. J. Miner. Metall. Mater. 26, 360 (2019)CrossRef B. Hazra, S. Bera, B.K. Show, Int. J. Miner. Metall. Mater. 26, 360 (2019)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat F. Alshmri, H.V. Atkinson, S.V. Hainsworth, C. Haidon, S.D.A. Lawes, Wear 313, 106 (2014)CrossRef F. Alshmri, H.V. Atkinson, S.V. Hainsworth, C. Haidon, S.D.A. Lawes, Wear 313, 106 (2014)CrossRef
14.
15.
16.
17.
Zurück zum Zitat Q. Li, T. Xia, Y. Lan, W. Zhao, L. Fan, P. Li, J. Alloys Compd. 562, 25 (2013)CrossRef Q. Li, T. Xia, Y. Lan, W. Zhao, L. Fan, P. Li, J. Alloys Compd. 562, 25 (2013)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Q. Li, T. Xia, Y. Lan, P. Li, L. Fan, Mater. Sci. Eng. A 588, 97 (2013)CrossRef Q. Li, T. Xia, Y. Lan, P. Li, L. Fan, Mater. Sci. Eng. A 588, 97 (2013)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat M. Zuo, D. Zhao, X. Teng, H. Geng, Z. Zhang, Mater. Des. 47, 857 (2013)CrossRef M. Zuo, D. Zhao, X. Teng, H. Geng, Z. Zhang, Mater. Des. 47, 857 (2013)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat M. Acharya, A. Mandal, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 29, 1353 (2019)CrossRef M. Acharya, A. Mandal, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 29, 1353 (2019)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat C. Chen, Z. Liu, B. Ren, M. Wang, Y. Weng, Z. Liu, Trans. Nonferrous Met. Soc. China (English Ed.) 17, 301 (2007)CrossRef C. Chen, Z. Liu, B. Ren, M. Wang, Y. Weng, Z. Liu, Trans. Nonferrous Met. Soc. China (English Ed.) 17, 301 (2007)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat M. Timpel, N. Wanderka, R. Schlesiger, T. Yamamoto, N. Lazarev, D. Isheim, G. Schmitz, S. Matsumura, J. Banhart, Acta Mater. 60, 3920 (2012)CrossRef M. Timpel, N. Wanderka, R. Schlesiger, T. Yamamoto, N. Lazarev, D. Isheim, G. Schmitz, S. Matsumura, J. Banhart, Acta Mater. 60, 3920 (2012)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat D.E. Lozano, R.D. Mercado-solis, A.J. Perez, J. Talamantes, F. Morales, M.A.L. Hernandez-rodriguez, Wear 267, 545 (2009)CrossRef D.E. Lozano, R.D. Mercado-solis, A.J. Perez, J. Talamantes, F. Morales, M.A.L. Hernandez-rodriguez, Wear 267, 545 (2009)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat G. Rajaram, S. Kumaran, T. Srinivasa Rao, Tribol. Trans. 54, 115 (2011)CrossRef G. Rajaram, S. Kumaran, T. Srinivasa Rao, Tribol. Trans. 54, 115 (2011)CrossRef
26.
27.
28.
29.
Zurück zum Zitat C.L. Xu, Y.F. Yang, H.Y. Wang, Q.C. Jiang, J. Mater. Sci. 42, 6331 (2007)CrossRef C.L. Xu, Y.F. Yang, H.Y. Wang, Q.C. Jiang, J. Mater. Sci. 42, 6331 (2007)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat P. Ravindran, K. Manisekar, P. Narayanasamy, N. Selvakumar, R. Narayanasamy, Mater. Des. 39, 42 (2012)CrossRef P. Ravindran, K. Manisekar, P. Narayanasamy, N. Selvakumar, R. Narayanasamy, Mater. Des. 39, 42 (2012)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat B. Stojanović, M. Babić, S. Veličković, J. Blagojević, Tribol. Trans. 59, 522 (2016)CrossRef B. Stojanović, M. Babić, S. Veličković, J. Blagojević, Tribol. Trans. 59, 522 (2016)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat M.A. Almomani, M.T. Hayajneh, S.M. Alelaumi, Int. J. Cast Met. Res. 32, 229 (2019)CrossRef M.A. Almomani, M.T. Hayajneh, S.M. Alelaumi, Int. J. Cast Met. Res. 32, 229 (2019)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat S.D. Kumar, P.R. Vundavilli, A. Mandal, S. Mantry, M. Chakraborty, Tribol. Trans. 60, 39 (2017)CrossRef S.D. Kumar, P.R. Vundavilli, A. Mandal, S. Mantry, M. Chakraborty, Tribol. Trans. 60, 39 (2017)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat A.V. Adedayo, J. Miner. Mater. Charact. Eng. 10, 651 (2011) A.V. Adedayo, J. Miner. Mater. Charact. Eng. 10, 651 (2011)
35.
37.
Metadaten
Titel
Effect of Semi-Solid Heat Treatment on the Microstructure and Dry Sliding Wear Behavior of Al–20Si Alloy at Optimized Parametric Conditions
verfasst von
Mihira Acharya
Animesh Mandal
Publikationsdatum
28.11.2019
Verlag
The Korean Institute of Metals and Materials
Erschienen in
Metals and Materials International / Ausgabe 6/2021
Print ISSN: 1598-9623
Elektronische ISSN: 2005-4149
DOI
https://doi.org/10.1007/s12540-019-00550-6

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2021

Metals and Materials International 6/2021 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.