Investigation on the mechanical properties of stir-cast Al7075-T6-based nanocomposites with microstructural and fractographic surface analysis

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 240 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ форму цилиндрических стержней диаметром 20 мм и длиной 250 мм. Для улучшения заполнения формы и предотвращения окисления расплава литейная форма предварительно нагревалась в течение 5…7 минут перед заливкой расплавленного металла. Химический состав сплава Al7075 представлен в табл. 1. Состав различных композиционных образцов, полученных методом литья с перемешиванием с использованием различных объемных долей SiC и графена, приведен в табл. 2. Твердость образцов определялась с помощью твердомера Бринелля в соответствии со стандартом ASTM E10. К поверхности образца прикладывалась нагрузка 187,5 кг (1839 Н) посредством стального шарикового индентора диаметром 2,5 мм в течение 20 секунд. Для оценки однородности распределения армирующих элементов измерения твердости проводились в двух различных точках каждого литого стержня. Образцы для испытаний на растяжение изготавливались в соответствии со стандартом ASTM B557. Перед установкой в захваты универсальной испытательной машины (UTM) образцы проходили механическую обработку для приведения к требуемым размерам и форме. Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Химический состав сплава Al7075-T6 Chemical composition of Al7075-T6 alloy Элемент Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Zr Al Масс. % 0,10 0,23 1,48 0,07 2,11 0,22 0,01 5,29 0,07 0,02 Основа Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Нанокомпозиты на основе Al7075 с различным упрочнением Al7075 nanocomposites prepared with varying reinforcements Образец Упрочнение S1 Неупрочненный сплав Al7075/ Unreinforced Al7075 alloy S2 Al7075 + 0,5 % SiC + 0,1 % графена / Al7075 + 0,5 % SiC + 0,1 % graphene S3 Al7075 + 0,5 % SiC + 0,2 % графена / Al7075 + 0,5 % SiC + 0,2 % graphene S4 Al7075 + 0,5 % SiC + 0,3 % графена / Al7075 + 0,5 % SiC + 0,3 % graphene S5 Al7075 + 0,5 % графена + 1 % SiC / Al7075 + 0,5 % graphene + 1 % SiC S6 Al7075 + 0,5 % графена + 2 % SiC / Al7075 + 0,5 % graphene + 2 % SiC S7 Al7075 + 0,5 % графена + 3 % SiC / Al7075 + 0,5 % graphene + 3 % SiC S8 Al7075 + 1 % графена + 2 % SiC / Al7075 + 1 % graphene + 2 % SiC S9 Al7075 + 1 % графена + 4 % SiC / Al7075 + 1 % graphene + 4 % SiC Результаты и их обсуждение В этом разделе представлены результаты исследования влияния различных соотношений наночастиц карбида кремния (SiC) и графена (Gr) на твердость и предел прочности при растяжении сплава Al7075-T6, полученного методом литья с перемешиванием. Такое исследование актуально в связи с широким применением алюминиевых матричных композитов (АМК)

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1