ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 179 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Исследование характера изменения твердости композиционных материалов с алюминиевой матрицей, упрочненной золой кокосовой скорлупы и красным шламом, с использованием анализа Тагучи Риши Деванган 1, a, Бхупендра Шарма 2, b, Шиам Шарма 3, с, * 1 Университет Амити, Раджастхан, Джайпур, 303002, Индия 2 Университет Амити, Уттар-Прадеш, Нойда, 201313, Индия 3 Манипалский университет, Джайпур, Джайпур, 303007, Индия a https://orcid.org/0000-0002-1973-6726, rdewangan@jpr.amity.edu; b https://orcid.org/ 0000-0002-3207-7286, bpsharma@amity.edu; c https://orcid.org/0000-0002-1510-5871, shyamsunder.sharma@jaipur.manipal.edu Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2024 Том 26 № 3 с. 179–191 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.3-179-191 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 671.22 История статьи: Поступила: 14 апреля 2024 Рецензирование: 17 мая 2024 Принята к печати: 22 июня 2024 Доступно онлайн: 15 сентября 2024 Ключевые слова: Дисперсионный анализ (ANOVA) Зола кокосовой скорлупы Твердость Красный шлам АННОТАЦИЯ Введение. В настоящее время широко используются легкие и высокопрочные алюмоматричные композиты из-за их высоких механических и трибологических свойств. Алюмоматричный композит, армированный керамикой и промышленными отходами, способен изменять свое механико-химическое поведение. Цель работы: создать алюмоматричный композиционный материал с использованием керамических (первичных) и промышленных (вторичных) отходов, представленных красным шламом и золой скорлупы кокосового ореха соответственно. Массовая доля упрочняющей фазы варьировалась от 5 до 12,5 масс. % соответственно с остаточным массовым процентом алюминиевого сплава. Метод исследования. Методом литья с перемешиванием были приготовлены девять образцов композиционных материалов. Перемешивание осуществляли со скоростью от 50 до 100 об/мин в течение 20 минут при температуре 800 °С. Результаты и обсуждение. Твердость алюмоматричного композита исследовали при нагрузке на индентор 10, 15 и 20 кН. Для проведения дисперсионного (ANOVA) анализа и регрессионного анализа путем выбора массового процента красного шлама и массового процента золы из скорлупы кокосового ореха был выбран метод Тагучи с ортогональным массивом L27. В качестве входного параметра использовали нагрузку на индентор, а в качестве выходного параметра – характер изменения твердости. Были исследованы отношение сигнал/помеха, таблица откликов, контурная диаграмма и график нормальной вероятности, и обнаружено, что значения твердости улучшаются при добавлении как упрочняющих компонентов, так и нагрузки на индентор. Результаты показывают, что значение твердости варьируется от 33,34 до 53,44 HB, а влияние массового процента красного шлама было более значимым, чем нагрузки на индентор и массового процента золы из скорлупы кокосового ореха. Для цитирования: Деванган Р., Шарма Б.П., Шарма Ш.С. Исследование характера изменения твердости композиционных материалов с алюминиевой матрицей, упрочненной золой кокосовой скорлупы и красным шламом, с использованием анализа Тагучи // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2024. – Т. 26, № 3. – С. 179–191. – DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.3-179-191. ______ *Адрес для переписки Шарма Шиам С., д.т.н., доцент Манипалский университет, Джайпур, 303007, Джайпур, Индия Тел.: +91-9887765320, e-mail: shyamsunder.sharma@jaipur.manipal.edu Введение В настоящее время широко используются алюмоматричные композиты (AL MMC) из-за хорошего отношения предела прочности к весу, а также благодаря высоким трибологическим свойствам. В обрабатывающей промышленности доступно большое количество материалов, поэтому нам нужны экономичные и высокоэффективные материалы, механические и химические свойства которых можно изменять в соответствии с требованиями потребителя. Благодаря упрочняющим наполнителям в алюмоматричных композитах можно адаптировать механические, химические и трибологические свойства последних к требованиям рынка и потребителя. В последнее десятилетие керамические наполнители на основе кремния, алюминия, титана и других элементов широко используются для упрочнения алюмоматричных композитов, но это повышает стоимость производства и обработки композиционных материалов [1].
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1