Zeitschrift für angewandten Maschinenbau

Abstrakt

Untersuchung der Bruchzähigkeit an FSW-Verbindungen von nanoflugascheverstärkten Aluminiumverbundwerkstoffen

Narasa Raju Gosangi und Lingaraju Dumpala

Die Bruchzähigkeit ist eine erwünschte Strukturenigenschaft, die die Lebensdauer von Materialien bestimmt, und die Schlagzähigkeit ist das Maß der Zähigkeit in Bezug auf absorbierte Energie. In dieser Forschungsarbeit werden mit Nanoflugasche (NFA) verstärkte Verbundwerkstoffe auf Basis einer Al6063-Matrix mit unterschiedlichen Gewichtsprozentsätzen an NFA hergestellt und anschließend die Reibrührschweißverbindungen (FSW) der Verbundwerkstoffe mit Werkzeugrotations- und -vorschubgeschwindigkeiten als Schweißprozessparametern hergestellt. Das Energieabsorptionsverhalten wird an FSW-Verbindungen mithilfe des Charpy-Schlagversuchs untersucht. Aufgrund des Einflusses der FSW-Prozessparameter wurden an den FSW-Verbindungen höhere Zähigkeitswerte festgestellt als an der Basislegierung Al6063. Mit zunehmender NFA-Verstärkung in den hergestellten Verbundwerkstoffen wurde eine verringerte Schlagzähigkeit an FSW-Verbindungen festgestellt. Die NFA-Partikel wirken als Hindernisse für die Versetzungsbewegung und verringern dadurch die Duktilität der hergestellten Verbundwerkstoffe. Die erhöhte Sprödigkeit durch Einschluss harter NFA-Partikel in den Verbundwerkstoffen führt zu einer Verringerung der Bruchzähigkeit.