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Erschienen in: Metals and Materials International 9/2022

20.12.2021

Synergistic Effect of In-Situ Al-7075/Al3Ti Metal Matrix Composites Prepared via Stir-Assisted Ultrasonic Melt Processing Under Dynamic Nucleation

verfasst von: S. V. Sujith, Hansoo Kim, Rahul S. Mulik, Hyeonwoo Park, Joonho Lee

Erschienen in: Metals and Materials International | Ausgabe 9/2022

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Abstract

Owing to the high propensity for particle agglomeration, the fabrication of aluminum matrix composites with uniform distribution using casting routes is extremely difficult. In this study, the in-situ development of the Al3Ti reinforcing phase by employing stir-assisted ultrasonic treatment was utilized to improve the homogeneity, wettability, and thermodynamic stability of the reinforcing particles in an Al-7075 alloy matrix. The in-situ Al3Ti particles acted as heterogeneous nucleation sites and facilitated grain refinement to form a non-dendritic globular structure compared with the dendritic cells of the base alloy. The grain size of the α-Al dendrites reduced from 160 µm to 65, 50, and 40 µm with the addition of 2, 5, and 7 wt% Al3Ti, respectively. The reduction in the porosity of the composites and the improvement of the particle homogenization were due to cavitation-induced de-agglomeration and the degassing effect. The formation of a robust and clean interface between the Al3Ti particles and Al alloy via ultrasonic vibration improved the integrity of the composites compared with that of the base alloy. The thermal expansion mismatch between the Al3Ti particles and Al alloy contributed significantly to the improved mechanical properties of the composites.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat R. Aparicio-Fernández, H. Springer, A. Szczepaniak, H. Zhang, D. Raabe, In-situ metal matrix composite steels: Effect of alloying and annealing on morphology, structure and mechanical properties of TiB2 particle containing high modulus steels. Acta Mater. 107, 38–48 (2016). https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.01.048 R. Aparicio-Fernández, H. Springer, A. Szczepaniak, H. Zhang, D. Raabe, In-situ metal matrix composite steels: Effect of alloying and annealing on morphology, structure and mechanical properties of TiB2 particle containing high modulus steels. Acta Mater. 107, 38–48 (2016). https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​actamat.​2016.​01.​048
12.
Zurück zum Zitat Z. Liu, Z. Dong, X. Cheng, Q. Zheng, J. Zhao, Q. Han, On the supplementation of magnesium and usage of ultrasound stirring for fabricating in situ TiB2/A356 composites with improved mechanical properties. Metall. Mater. Trans. A 49, 5585–5598 (2018). https://doi.org/10.1007/s11661-018-4883-x Z. Liu, Z. Dong, X. Cheng, Q. Zheng, J. Zhao, Q. Han, On the supplementation of magnesium and usage of ultrasound stirring for fabricating in situ TiB2/A356 composites with improved mechanical properties. Metall. Mater. Trans. A 49, 5585–5598 (2018). https://​doi.​org/​10.​1007/​s11661-018-4883-x
29.
Zurück zum Zitat P.K. Krishnan, J.V. Christy, R. Arunachalam, A.H.I. Mourad, R. Muraliraja, M. Al-Maharbi, V. Murali, M.M. Chandra, Production of aluminum alloy-based metal matrix composites using scrap aluminum alloy and waste materials: Influence on microstructure and mechanical properties. J. Alloy. Compd. 784, 1047–1061 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.01.115 P.K. Krishnan, J.V. Christy, R. Arunachalam, A.H.I. Mourad, R. Muraliraja, M. Al-Maharbi, V. Murali, M.M. Chandra, Production of aluminum alloy-based metal matrix composites using scrap aluminum alloy and waste materials: Influence on microstructure and mechanical properties. J. Alloy. Compd. 784, 1047–1061 (2019). https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​jallcom.​2019.​01.​115
Metadaten
Titel
Synergistic Effect of In-Situ Al-7075/Al3Ti Metal Matrix Composites Prepared via Stir-Assisted Ultrasonic Melt Processing Under Dynamic Nucleation
verfasst von
S. V. Sujith
Hansoo Kim
Rahul S. Mulik
Hyeonwoo Park
Joonho Lee
Publikationsdatum
20.12.2021
Verlag
The Korean Institute of Metals and Materials
Erschienen in
Metals and Materials International / Ausgabe 9/2022
Print ISSN: 1598-9623
Elektronische ISSN: 2005-4149
DOI
https://doi.org/10.1007/s12540-021-01143-y

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