Науковий вісник НГУ

Вимірювання пружних, пластичних і постійних часу для алюмінієвих армованих сплавів дисперсією M102 (AL–C–O)

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №5 2021

Останнє оновлення: 02 листопада 2021

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 3731

Authors:

Халіл Абушгайр, orcid.org/0000-0002-2992-0332, Кафедра машинобудування, факультет інженерних технологій, Аль-Балка прикладний університет, м. Амман, Йорданія, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2021, (5): 061 - 066

https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-5/061

Abstract:

Мета. Провести експериментальне дослідження характеристики вмісту сипучих матеріалів з алюмінієвого сплаву М102 при циклічних навантаженнях для точних застосувань, таких як балансирні машини, оптичні й лазерні прилади. Підсилений дисперсіями алюмінієвий сплав M102 (AL-C-O) був обраний через його здатність витримувати температури понад 200 °C і має кращу міцність, ніж дисперсійно-тверді сплави за кімнатної температури. Фрезерний верстат з ЧПУ використовується для виготовлення зразків для випробування з поздовжніми напрямками обробки. Для матеріалу встановлено постійний проміжок часу – чверть години, що заснований на дослідженні непружних і пластичних деформацій у наномасштабі.

Методика. Електромагнітний прилад для вимірювання застосовує діапазон напружень розтягування від 10 до 145 Н/мм² до зразків з особливою формою. Слід зазначити, що інтерферометри та ємнісні датчики використовувались для вимірювання всіх форм деформацій із навантаженням та без нього. Експерименти проводяться в термостабільному середовищі 30,5 °С, вимірювання проводяться в діапазоні залишкових деформацій 10 мкм.

Результати. Отримані дані показують, що результати непружних деформацій для зразків напрямку поздовжнього зрізу за 30,5 °C вимірювали під напругою 150 Н/мм², оскільки вимірювали непружну деформацію 500 нм та пластичну деформацію 100 нм, що набагато вище, ніж сплав алюмінію, який досліджувався раніше за кімнатної температури (20 °С). Крім того встановлено, що постійна часу для зразків алюмінієвого сплаву M102 (AL–C–O) удвічі перевищує цей показник для інших зразків.

Наукова новизна. Уперше проведене дослідження непружних і пластичних деформацій у наномасштабі для характеристики об’ємного вмісту алюмінієвого сплаву М102 при циклічних навантаженнях для точного застосування.

Практична значимість. Один з основних факторів, що впливає на використання інших матеріалів, крім сталі, у прецизійних додатках, таких як балансирні машини, оптичні й лазерні прилади, це вимірювання й визначення нееластичної, пластичної та постійної часу процесу розшарування матеріалів різних алюмінієвих сплавів, оскільки вони немагнітні, легко піддаються механічній обробці та формуванню. Це принесе нові продукти й можливості для цих матеріалів.

Ключові слова: алюмінієвий сплав M102 (AL–C–O), непружна деформація, пластична деформація, постійна часу, циклічні навантаження

References.

1. Abushgair, K. (2016). Experimental Evaluation of Material Nano Stability for Ultra Precision Applications, IOSR-JMCE, 13(3), 90-97, https://doi.org/10.9790/1684-1303059097.

2. Abushgair, K., Al Alawin, A., Alfaqs, F., & Al-Hasan, M. (in press). Experimental Measurement of Material Stability of 2024 T351 Aluminum Alloy for Weight Measurement Applications. SAE International Journal of Materials and Manufacturing.  https://doi.org/10.4271/05-15-01-0002.

3. WolfLuis, W., Aliaga, C. R., Travessa, D. N., Afonso, C. R. M., Bolfarini, C., Kiminami, C. S., & Botta, W. J. (2021). Enhancement of Mechanical Properties of Aluminum and 2124 Aluminum Alloy by the Addition of Quasicrystalline Phases. Materials Research, 19(2021), 74-79. https://doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2016-0088.

4. Shin, S., Park, H., Park, B., Lee, S.-B., Lee, S.-K., Kim, Y., …, & Jo, I. (2021). Dispersion Mechanism and Mechanical Properties of SiC Reinforcement in Aluminum Matrix Composite through Stir- and Die-Casting Processes. Applied Sciences, 11, 952. https://doi.org/10.3390/app11030952.

5. Mazlan, S., Yidris, N., Koloor, S. S. R., & Petrů, M. (2020). Experimental and Numerical Analysis of Fatigue Life of Aluminum Al 2024-T351 at Elevated Temperature. Metals, 10, 1581. https://doi.org/10.3390/met10121581.

6. Czerwinski, F. (2020). Thermal Stability of Aluminum Alloys. Materials, 13(15), 3441. https://doi.org/10.3390/ma13153441.

7. Kurek, A., Kurek, M., & Łagoda, T. (2019). Stress-life curve for high and low cycle fatigue. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 57, 677-684. https://doi.org/10.15632/jtam-pl/110126.

8. Rodeger, H. (2002). Ultra-Precision Flexure Hinge Design and Applications. EUSPEN: proceedings of the 3 ^rd international conference, May 26–30, 2002, Eindhoven, the Netherlands. Retrieved from https://research.tue.nl/en/publications/euspen-proceedings-of-the-3rd-international-conference-may-26-30.

9. Yang, L., & Ying, L. (2007). A Linear Motor Position Control Based on the Artificial Immune Clustering Methodology.  Chinese Control Conference, 2007, 6-9. https://doi.org/10.1109/CHICC.2006.4346870.

10. Gheisari, R., Ghasemi, A. A., Jafarkarimi, M., & Mohtaram, S. (2014). Experimental studies on the ultra-precision finishing of cylindrical surfaces using magnetorheological finishing process. Production and Manufacturing Research, 2(1), 550-557, https://doi.org/10.1080/21693277.2014.945265.

11 Ferrara-Bello, A., Vargas-Chable, P., Vera-Dimas, G., Vargas-Bernal, R., & Tecpoyotl-Torres, M. (2021). XYZ Micro positioning System Based on Compliance Mechanisms Fabricated by Additive Manufacturing. Actuators, 10, 68. https://doi.org/10.3390/act10040068.

12. Choi, S. B., Kim, H. K., Lim, S. C., & Park, Y. P. (2001). Position tracking control of an optical pick-up device using piezoceramic actuator. Mechatronics, 11(6), 691-705. https://doi.org/10.1016/S0957-4158(00)00035-0.

13. Choi, S. B., & Han, S. S. (2007). A magnification device for precision mechanisms featuring piezoactuators and flexure hinges: Design and experimental validation. Mechanism and machine theory, 42, 1184-1198. https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2006.08.009.

14. Ha, J. L., Kung, Y. S., Hu, S. C., & Fung, R. F. (2006). Optimal design of a micro-positioning Scott–Russell mechanism by Taguchi method. Sensors and Actuators A: Physical, 25(2), 565-572. Retrieved from http://192.83.194.199:8080/handle/987654321/20342.

15. Van Huis, M. A., Chen, J. H., Zandbergen, H. W., & Slui­ter, M. H. F. (2006). Phase stability and structural relations of nanometer-sized, matrix-embedded precipitate phases in Al-Mg-Si alloys in the late stages of evolution. Acts material, 54(11), 2945-2955. Retrieved from http://www.paper.edu.cn/scholar/showpdf/MUz2QNyIOTA0eQxeQh.

16. Davis, J. R., Davis & Associates (2013). Aluminium and Aluminium Alloys. ASM Specialty Handbook. Ohio. https://doi.org/10.1361/autb2001p351.

17. Al-Haidary, J., Haddad, J., Alfaqs, F., & Zayadin, F. (2021). Susceptibility of Aluminum Alloy 7075 T6 to Stress Corrosion Cracking. SAE International Journal of Materials and Manufacturing, 14(2). https://doi.org/10.4271/05-14-02-0013.

18. Craig, W. (2013). Metals Handbook, Ninth Edition, Heat Treating ASM Handbook, (Vol. 4). Ohio. Retrieved from https://www.asminternational.org/documents/10192/1849770/5344G_TOC.pdf.

19. ASM Handbook Committee Metals Handbook Ninth Edition, Properties and Selection: Nonferrous and Pure Metals ASM Handbook, (Vol. 2). Ohio. Retrieved from https://app.knovel.com/web/toc.v/cid:kpASMHVP07/viewerType:toc/.

• < Попередня
• Наступна >