Identifying regularities of high temperature on constant and variable fatigue life of AA7075-Al2O3 nanocomposite fabricated by stir casting method
| Autor: | Muzher Taha Mohamed, Rawa A. Helal, Sami A. Nawi, Hussain Jasim Alalkawi, Ahmed AAG Al-rubaiy |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: |
fatigue characterizations
Applied Mathematics Mechanical Engineering механічні властивості висока температура Energy Engineering and Power Technology mechanical properties керамічні частинки Al2O3 Industrial and Manufacturing Engineering Computer Science Applications AA7075 ceramic particles Al2O3 high temperature Control and Systems Engineering Management of Technology and Innovation Environmental Chemistry Electrical and Electronic Engineering характеристика втоми Food Science |
| Zdroj: | Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 2 No. 12 (122) (2023): Materials Science; 35-41 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 2 № 12 (122) (2023): Матеріалознавство; 35-41 |
| ISSN: | 1729-3774 1729-4061 |
| Popis: | This study aims to determine the effect of high temperature on the fatigue life of AA7075-Al2O3 nanocomposites (6 wt % Al2O3) fabricated by stir casting. The research problem is to determine the durability, fatigue resistance, and mechanical properties of the nanocomposite under constant and variable loading conditions at elevated temperatures, as well as to identify changes in its behavior due to exposure to high temperatures. The results show that higher temperatures have a big effect on the nanocomposite's fatigue performance under both loading conditions. When the material was tested at a high temperature (150 °C) with an extra 6 wt % Al2O3, the ultimate tensile strength and yield stress both went up by 16 % and 15.7 %, respectively. Its fatigue life was also successfully tested under both variable and constant amplitude load conditions. The interpretation of the results suggests that the changes in the microstructure of the nanocomposite material at elevated temperatures lead to an increase in dislocation density and grain size, resulting in an improvement in its mechanical properties. The findings can be utilized to optimize the nanocomposite fabrication process and enhance its fatigue resistance at high temperatures. In addition, the results can be used to enhance the design of aerospace components and high-temperature engines that require materials with excellent fatigue resistance at elevated temperatures. In summary, the investigation of the effect of high temperature on the constant and variable fatigue lives of AA7075-Al2O3 nanocomposite provides valuable insight into the material's mechanical properties. The findings contribute to the development of materials that can withstand high-temperature conditions, which has implications for a variety of industries. Метою цього дослідження є визначення впливу високої температури на довговічність нанокомпозитів AA7075-Al2O3 (6 мас. % Al2O3), виготовлених методом лиття з перемішуванням. Завданням дослідження є визначення довговічності, опору втомі та механічних властивостей нанокомпозиту за постійних та змінних умов навантаження при підвищених температурах, а також виявлення змін у його поведінці внаслідок дії високих температур. Результати показують, що більш високі температури мають великий вплив на характеристики втоми нанокомпозиту за обох умов навантаження. Коли матеріал випробовували при високій температурі (150 °C) із додаванням 6 мас. % Al2O3, межа міцності на розрив і межа текучості зросла на 16 % і 15,7 % відповідно. Його стійкість до втоми також була успішно випробувана як в умовах змінної, так і постійної амплітуди навантажень. Інтерпретація результатів свідчить про те, що зміни мікроструктури нанокомпозитного матеріалу при підвищених температурах призводять до збільшення щільності дислокацій та розміру зерна, що призводить до покращення його механічних властивостей. Отримані результати можуть бути використані для оптимізації процесу виготовлення нанокомпозиту та підвищення його стійкості до втоми при високих температурах. Крім того, результати можуть бути використані для вдосконалення дизайну аерокосмічних компонентів і високотемпературних двигунів, для яких потрібні матеріали з відмінною стійкістю до втоми при підвищених температурах. Таким чином, дослідження впливу високої температури на постійну та змінну довговічність нанокомпозиту AA7075- Al2O3дає цінну інформацію про механічні властивості матеріалу. Отримані висновки сприяють розробці матеріалів, здатних витримувати високі температури, що має значення для різноманітних галузей промисловості. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|