Un efecto sinérgico para enriquecer el Mg.

Scientific Reports volumen 12, número de artículo: 20053 (2022) Citar este artículo

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Las aleaciones de Mg-Al-Zn son ampliamente preferidas en muchas aplicaciones considerando sus excelentes propiedades de alta relación rigidez-peso, peso ligero, alta relación resistencia-peso, baja densidad, moldeabilidad, propiedades mecánicas a alta temperatura, maquinabilidad, alta resistencia a la corrosión y gran amortiguación. Mejorar las propiedades de tales aleaciones es un desafío debido a su estructura cristalina hexagonal y otras limitaciones de la aleación. Este estudio tiene como objetivo sintetizar una aleación de Mg-Al-Zn incorporando los elementos de aleación 8,3% en peso de Al, 0,35% en peso de Zn sobre magnesio puro (muestra de control). Luego sintetice el compuesto híbrido Mg-Al-Zn/BN/B4C reforzando B4C en tres proporciones en peso (3% en peso, 6% en peso, 9% en peso) junto con lubricante sólido constante BN (3% en peso) mediante un proceso de fundición por agitación. Las muestras compuestas híbridas se caracterizaron y compararon con el rendimiento de la muestra de control. Los resultados revelan que las muestras reforzadas con 9% en peso de B4C obtuvieron mejores resultados al registrar una mejora de la resistencia a la tracción en un 28,94%, la resistencia a la compresión en un 37,89%, el límite elástico en un 74,63% y la dureza en un 14,91% que la muestra de control. Aparte de esto, redujo el área de corrosión (37,81%) y notó cambios insignificantes en la densidad (aumentó en un 0,03%) y la porosidad (disminuyó en un 0,01%) que la muestra de control. Las muestras se caracterizaron utilizando aparatos SEM, XRD y EDAX.

Los materiales de baja densidad son cada vez más frecuentes en aplicaciones automotrices, aeroespaciales y marinas debido a su menor densidad y mayor eficiencia energética. En comparación con otros metales y aleaciones, el magnesio y sus aleaciones han ganado interés debido a su rendimiento menos denso y su alta resistencia a la compresión. Además, el magnesio es reciclable y la reducción de las emisiones de CO2 es otra razón importante para cumplir con aplicaciones funcionales1. A pesar de sus excelentes propiedades físicas, estos materiales tienen aplicaciones limitadas debido a su baja resistencia, módulo y resistencia al desgaste, son altamente reactivos y tienen poca resistencia a la fluencia a altas temperaturas2. Estas desventajas se pueden eliminar siguiendo los métodos de procesamiento deseados y añadiendo elementos de aleación o refuerzo3. Según los resultados presentados, se han utilizado cerámicas como carburo de silicio, óxido de aluminio, carburo de boro, nitruro de silicio, dióxido de titanio, nitruro de aluminio, nitruro de titanio, óxido de yetrio y carburo de titanio para fortalecer las partículas compuestas de compuestos de magnesio4.Cerámica Los refuerzos se pueden encapsular con un material de matriz, lo que conlleva limitaciones. El aumento de la fracción de peso de partículas cerámicas de refuerzo únicas en el material de la matriz aumentó la dureza, la densidad, la tenacidad y la fragilidad, pero se observó una disminución del porcentaje de ductilidad y alargamiento5. Esto se debe a la distribución homogénea de las partículas de refuerzo de la aleación de matriz, mientras que la aglomeración da como resultado propiedades inferiores6. Los estudios de literatura determinaron que la inclusión de partículas cerámicas secundarias en el material original fortalece el material mediante una reducción en el tamaño de grano, determina las propiedades mecánicas de los composites y se afirma como un composite híbrido. Se han realizado numerosos estudios sobre la síntesis de compuestos híbridos de magnesio utilizando diferentes métodos de procesamiento y refuerzos7. Se utilizó el enfoque de pulvimetalurgia para caracterizar el comportamiento ante el desgaste de los compuestos de magnesio. La inclusión de Grafito extendió la resistencia al desgaste de las mezclas híbridas y redujo las propiedades de microdureza8. Se empleó el método de agitación semisólido para desarrollar el comportamiento dinámico de tracción de nanocompuestos híbridos de magnesio. Se observó que la velocidad de endurecimiento por deformación fue distinta a diferentes temperaturas cuando se utilizaron SiC a nanoescala y MWCNT como refuerzo9. La inclusión de partículas de SiC mejoró efectivamente la tasa de desgaste de los compuestos sintetizados debido al refuerzo de fibras cortas y compuestos moldeados utilizando el método de fundición por compresión10. La metalurgia líquida se ha utilizado para desarrollar las propiedades mecánicas del carburo de boro y los complejos de mezcla de magnesio endurecido del grafito. La incorporación de grafito a la aleación de la matriz da como resultado una disminución de las características de desgaste11. Se examinaron la microestructura y las propiedades físicas de los compuestos hibridados de aluminio utilizando diboruro de titanio y nitruro de boro como piezas de refuerzo, teniendo la inclusión de BN el objetivo principal de mejorar la humectabilidad y al mismo tiempo mejorar la resistencia al desgaste12. Con base en la literatura, se ha concluido que la densidad ha influido significativamente en la elección del refuerzo para sintetizar compuestos híbridos de aleación de magnesio. De lo contrario, la densidad de tales combinaciones aumentaría y no coincidiría con las propiedades de reducción de peso para aplicaciones funcionales13. Como parte del estudio innovador propuesto, se han elegido refuerzos cerámicos con materiales de baja densidad para el desarrollo continuo de compuestos híbridos de aleación de magnesio. Se realizó un estudio de la literatura para determinar la brecha de investigación explicativa y se resumieron algunas implicaciones para este estudio. Las aleaciones de Mg-Al-Zn tienen una estructura cristalina hexagonal, lo que afecta propiedades fundamentales como la tenacidad, la flexibilidad y otras propiedades. Además, la energía superficial de este material es elevada en comparación con otros materiales ligeros como el aluminio o el zinc. Aún así, tiene menos resistencia a la corrosión y al desgaste que el aluminio. También se observó que en las aleaciones de magnesio, un 10% en peso de Al mejora la resistencia a la tracción, la dureza y la capacidad de moldeo al aumentar el fortalecimiento de la solución sólida, y un 0,35% de Zn forma fases de MgZn2 a lo largo de los límites de los granos, lo que da como resultado un excelente endurecimiento por envejecimiento y proporciona características mejoradas. . Sin embargo, la adición de elementos de aleación está restringida a la aleación base de magnesio, ya que es parte integral de la compatibilidad ambiental del material14. Se descubrió que sólo la adición de partículas cerámicas de refuerzo, como boruros, carburos y nitruros, mejora las propiedades de las aleaciones de Mg-Al-Zn. Se encontró que faltaban más investigaciones sobre la humectabilidad del carburo de boro y el nitruro de boro con aleaciones de Mg-Al-Zn como partículas reforzadas con partículas para consolidar compuestos hibridados. Dado que el magnesio es altamente reactivo y forma óxido de magnesio cuando se expone a la atmósfera, esto constituye un gran inconveniente de tales aleaciones. Se predijo que al añadir una baja densidad de refuerzo a una combinación de diferentes materiales base, se restablecía la densidad de los compuestos y se mejoraban notablemente sus propiedades mecánicas15. Un análisis literal encontró que la inclusión de refuerzo B4C de diferentes tamaños de partículas da como resultado una mayor resistencia mecánica del material. Aún así, el refuerzo BN es limitado a pesar de tener una densidad menor que el B4C16. También infirió que el carburo de boro y el nitruro de boro no se habían investigado exhaustivamente como partículas reforzadas con partículas para consolidar compuestos híbridos a base de aleaciones de Mg-Al-Zn. Las partículas recomendadas para refuerzo tienen una densidad menor de 2,5 g/cm3 y 2,1 g/cm3 para carburo de boro y nitruro de boro que otros refuerzos cerámicos. Al añadir esta combinación de refuerzo en diferentes materiales base, se ha restaurado la densidad del material final (compuesto) y mejorado aún más sus propiedades mecánicas. Los efectos fortalecen las propiedades de la aleación Mg-Al-Zn (91,35% en peso de magnesio puro, 8,3% en peso de aluminio, 0,35% en peso de zinc) reforzando B4C en tres niveles (3% en peso, 6% en peso, 9% en peso con constante lubricante sólido BN del 3% en peso. Aún no se ha informado hasta el momento. Dado que el BN es laminar en una estructura como el disulfuro de molibdeno y el grafito, y en comparación con estos, es un mejor lubricante sólido. Debido a este factor, se prefiere el BN como refuerzo secundario y su porcentaje de peso se mantiene constante en la presente investigación. Por lo tanto, esta investigación aborda la síntesis, caracterización y prueba de muestras de compuestos híbridos de Mg – Al – Zn / BN / B4C y la comparación de su desempeño con la aleación fundida de Mg – Al – Zn sintetizada (muestras de control).

La novedad del presente estudio es la síntesis de aleaciones de Mg-Al-Zn incorporando los elementos de aleación 8,3% en peso de aluminio y 0,35% en peso de zinc en magnesio puro. Luego, esta aleación fundida se reforzó con partículas de refuerzo de cerámica dura de B4C (3% en peso, 6% en peso, 9% en peso) con lubricante sólido BN (3% en peso) utilizando el proceso de fundición por agitación y vertido en el fondo y se compararon los tres Mg-Al-. Rendimiento de los compuestos híbridos Zn/B4C/BN con aleación Mg-Al-Zn en términos de densidad, porosidad, dureza, resistencia a la tracción, límite elástico, porcentaje de alargamiento, resistencia a la compresión y velocidad de corrosión, incluidas investigaciones microscópicas como SEM, XRD, etc. para garantizar la calidad de nuevos materiales para aplicaciones marinas, como carcasas de motores, cascos y aletas.

Este trabajo utiliza aleaciones disponibles comercialmente de Mg-Al-Zn-Si-Ni para desarrollar aleaciones de magnesio, y los componentes químicos de estos materiales se describen en la Tabla 1. La inclusión de aluminio y zinc en aleaciones de magnesio aumenta su dureza y resistencia a temperatura ambiente. Se cree que las aleaciones de Mg-Al-Zn se utilizan con mayor frecuencia para reducir el peso a temperatura ambiente. Además, tiene una alta relación resistencia-peso, buena flexibilidad, mejores propiedades de amortiguación y excelente moldeabilidad. Es ideal como material de matriz para fabricar compuestos híbridos de magnesio17. Para incorporar dichos compuestos también se utilizan los refuerzos B4C de (~1 µm) y BN (< 10 µm) de tamaño de partícula de Sigma Aldrich.

El aparato de fundición por agitación del tipo de vertido inferior se utiliza para producir materiales compuestos híbridos de aleación de magnesio con un entorno de gas inerte, como se muestra en la figura 1a. La matriz utilizada para fundir compuestos híbridos de aleación de magnesio se muestra en la Fig. 1b, y las muestras fabricadas de compuestos de aleación de Mg-Al-Zn se presentan en la Fig. 1c. Para fundir el magnesio, el horno de calentamiento por resistencia se precalienta inicialmente a 250 °C, luego se coloca la cantidad requerida de aleación de magnesio fundido en el horno y se funde durante 45 minutos antes de que la temperatura se eleve a 750 °C. A través de abeto externo, se agrega a la masa fundida el refuerzo de partículas de B4C cuyo porcentaje en peso varía (3% en peso, 6% en peso y 9% en peso) y se mantiene constante el BN (3% en peso). Para evitar la oxidación y la quema, se dejaron descargar en el horno 3,5 l/min de una mezcla de CO2 y SF6 y se elevó la temperatura de fusión a 750 °C. También se observó que la densidad es importante para mejorar la dispersión uniforme de las partículas cerámicas dentro del material base9. La razón es que si la densidad del refuerzo es mínima, permanecerá solo en la parte superior de la suspensión fundida, mientras que si la densidad es máxima, se asentará en el fondo. Utilizando un parámetro de proceso eficaz, este problema se puede resolver.

(a) Aparato de fundición por agitación (b) Molde utilizado para sintetizar compuestos híbridos de aleación de magnesio (c) Muestras de aleación de Mg-Al-Zn.

Para una agitación eficaz, también se debe considerar el diámetro del agitador. Las partículas sólidas permanecen suspendidas en el borde exterior del recipiente cuando el diámetro del agitador es demasiado pequeño y pueden permanecer en el centro del recipiente si es demasiado grande. Como resultado, el diámetro del agitador se fijó en 0,4D, según la cita bibliográfica19. Se debe considerar un parámetro asociado con el método de fundición por agitación para lograr una distribución homogénea de las partículas en la aleación de la matriz. Debido a esto, la velocidad de agitación y el tiempo de agitación se mantuvieron en 600 rpm y 15 min, como se cita en la literatura20. Se encontró que la temperatura de vertido afecta significativamente la distribución de partículas. Las temperaturas de fusión más altas tienden a hacer flotar las partículas cerámicas hacia la superficie de la masa fundida, mientras que las temperaturas de fusión más bajas reducen la viscosidad de la masa fundida y dificultan la fundición21. Debido a estos hechos, la temperatura óptima para fundir compuestos híbridos de aleación de magnesio se mantuvo en alrededor de 700 °C para verter la suspensión fundida en la cavidad de la matriz. Se coloca una matriz EN24 con un diámetro de 0,022 my una longitud de 0,2 m en el fondo del aparato y se recubre con polvo de azufre para evitar la oxidación y quema de la suspensión fundida. Luego, la suspensión fundida se vierte en el molde y se deja enfriar a presión atmosférica solo en el molde. Se ha repetido el mismo procedimiento utilizando diferentes porcentajes de peso de refuerzo y sintetizando compuestos híbridos de aleación de magnesio.

El aumento de partículas cerámicas de baja densidad (B4C) hasta un máximo de 12% en peso en la aleación de magnesio fundido provoca aglomeración incluso cuando se aplica agitación para obtener una distribución homogénea de dichas partículas en la matriz. Esto no se puede lograr porque algunas partículas cerámicas no humedecidas que flotan en la superficie fundida se pegarán y se acumularán en una región, dándole propiedades mecánicas deficientes. La utilización de un mayor porcentaje de partículas cerámicas en el compuesto de magnesio fundido aumenta su porosidad, formando una capa de SiO2 encima de las partículas cerámicas a medida que se llenan con una suspensión fundida. Se observó que cuando el número de partículas de refuerzo aumentaba al máximo, el porcentaje de grupos aumentaba a lo largo de varias regiones del material base, lo que generaba poros y una capa de gas que rodeaba las partículas cerámicas, lo que provocaba que los grupos flotaran. Como resultado, el porcentaje en peso se limitó al 9% en peso y los resultados de las mezclas híbridas sintetizadas se analizaron en Xiang et al.22.

Las medidas de rendimiento para compuestos híbridos de aleación de magnesio se prepararon utilizando las normas ASTM. Se utiliza un microscopio metalúrgico invertido trinocular De-Winter para caracterizar la microestructura de los compuestos sintetizados. La densidad de los composites sintéticos se ha calculado utilizando los principios de Arquímedes con etanol como medio de suspensión. Utilizando Wilson Wolpert Alemania, se utiliza una prueba de dureza micro Vickers para determinar la microdureza de materiales bajo una carga de 1 kg. Utilizando una máquina de ensayo universal, se utiliza la norma ASTM E8 para estudiar el comportamiento a tracción de mezclas hibridadas. El rango de carga máximo es de 10 toneladas y la velocidad de corte es de 0,5 m/min. Para evaluar la resistencia a la compresión de una mezcla a temperatura ambiente, se utiliza la norma ASTM E9. La resistencia a la corrosión de los compuestos hibridados se ha analizado mediante la prueba de niebla salina B11723.

An optical microscope is used to characterize the finely structured magnesium alloy hybrid composites. Figure 2a to Fig. 2f examine the as-cast and etched hybridized composites with differing percentages of boron carbide and boron nitride by weight. Picral is used as the etching agent24. The microstructure of both B4C and BN reveals the homogenous distribution of strengthening particles without any evidence of a cluster. Moreover, the higher inclusions of B4C particulates in the parent material display the primary magnesium grains and appear finer. Due to impurities, grain boundaries of newly synthesized hybrid composites show microparticles of eutectic precipitates. Boron carbide has a larger granularity than boron nitride, so the distribution of BN is leaned and appears as dull shiny white particles due to the inferior inclusion of BN in the matrix alloy. It was presumed that the microstructures of the synthesized magnesium alloy hybrid composites possessed B4C, Mg, MgO and MgB2 interphases. This is because increasing the proportion of boron carbide increases the formation of the MgO and MgB2 phases due to the heating process and reactions between the immixtures24. The microstructural studies found that good interfacial integrity between the Mg matrix and the hybrid ceramic reinforcement was esteemed regarding the nonappearance of voids and debonding at the particle–matrix interface. This stimulates the enhancement of the mechanical properties of synthesized magnesium alloy hybrid composites, as inferred in similar findings4C) in magnesium matrix composites fabricated by powder metallurgy technique. Mater. Res. Express 7, 016597. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab6c0b (2020)." href="/articles/s41598-022-24427-8#ref-CR25" id="ref-link-section-d1257320e787">25.

(a–f). Microestructura de un compuesto de aleación de Mg-Al-Zn reforzado con carburo de boro de diferentes proporciones en peso y nitruro de boro constante.

The morphology characteristics of magnesium alloy hybrid composites and the distribution of ceramic reinforcement particles are analyzed using SEM, as shown in Fig. 3a,b. It was determined that B4C appears as a needle-like structure within the magnesium alloy matrix which is constantly dissipating through regions of grain boundaries and internal grain boundaries. Because of the pinning effect, BN acts as nucleation sites and reduces grain size while causing a reduction in grain growth due to the higher proportion of grain boundary particles in the matrix alloy4C reinforced Al–Si matrix semi-ceramic hybrid composites. J. Compos. Mater. 53, 3549–3565. https://doi.org/10.1177/0021998319842297 (2019)." href="/articles/s41598-022-24427-8#ref-CR26" id="ref-link-section-d1257320e820">26.

Imagen SEM de un compuesto de aleación de Mg-Al-Zn reforzado con (a) 6% en peso de carburo de boro y 3% de nitrato de boro, (b) 9% en peso de carburo de boro y 3% de nitrato de boro, (c) imagen XRD de aleación de Mg-Al-Zn compuesto reforzado con 9% de carburo de boro y 3% de nitrato de boro, (d) análisis EDAX de la imagen del compuesto de aleación de Mg-Al-Zn reforzado con 9% de carburo de boro y 3% de nitrato de boro.

La reacción interfacial juega un papel vital en el aumento de las propiedades mecánicas de los compuestos híbridos de magnesio. La presencia de carburo de boro interactúa con la aleación de magnesio Mg-Al-Zn y forma los componentes intermetálicos de Mg17Al12, MgB2, Mg2Si, Mg3BN3, MgO, B2O3, MgC2 como se muestra en la Fig. 3c, como se infiere en la literatura27. En el XRDA, se observan dos picos principales principales en la mezcla, como Mg y B4C, lo que resultó en la formación de pequeñas moléculas de MgO mediante la reacción parcial de Mg con oxígeno. Por el contrario, el MgC2 se forma por reacción con el carbono libre en el sistema, pero esta fase es inestable y se deteriora rápidamente28. Además, se observó que el magnesio fundido reacciona con B4C para formar diboruro de magnesio, que libera carbono elemental. La presencia de picos de MgB4 en el patrón XRD demostró que el MgB2 se descompone parcialmente para formar MgB4, lo que concuerda con hallazgos similares29. También se descubrió que se adapta a sitios de nucleación heterogéneos durante la solidificación, reduciendo así el tamaño de grano en la aleación de matriz. Esto actúa como un mecanismo de fortalecimiento de la mezcla de aleaciones de magnesio fabricadas30.

El análisis EDAX de las mezclas híbridas de aleaciones Mg-Al-Zn que se muestran en la figura 3d indica que los elementos principales son Mg, Al, B, Si, N y algunos óxidos. Las observaciones han demostrado que la partícula de Si en una matriz continúa reaccionando con Mg para formar Mg2Si31. Como resultado de la presencia de Mg2Si, las propiedades mecánicas de la mezcla de aleación de Mg-Al-Zn desarrollada mejoran, y este compuesto contiene una mezcla de composiciones de Mg-Al-Si-Mn-B-N.

Parece importante medir la densidad de los compuestos híbridos de aleación de magnesio sintetizados porque contienen partículas cerámicas de refuerzo con una densidad considerablemente mayor que la del material base. Una mayor densidad de refuerzo de aleación de magnesio dará como resultado una mayor densidad de compuestos sintetizados. Esto tiene efectos perjudiciales sobre la percepción de las propiedades de reducción de peso. Teniendo en cuenta esos factores, la densidad y la porosidad de los compuestos híbridos de aleación de magnesio de alta densidad se midieron utilizando la regla de la ecuación de mezcla. Por el contrario, su densidad experimental se ha medido utilizando el principio de Arquímedes con etanol como medio de suspensión. Ecuaciones. (1) y (2) dan una fórmula para calcular la densidad teórica y la porosidad de los compuestos híbridos de aleación de magnesio32.

Debido a la adhesión de partículas de densidad superior en la mezcla heterogénea, el fortalecimiento en la proporción de refuerzo y la existencia de una reacción interfacial entre la matriz y el refuerzo, la densidad de la aleación híbrida de Mg-Al-Zn aumenta sustancialmente hasta un mínimo de 0,038% en comparación con la aleación monolítica de magnesio, como se infiere en la Fig. 4. El aumento del porcentaje de partículas cerámicas binarias reduce significativamente la porosidad de los compuestos actualizados33. Además, las partículas de refuerzo cerámico añadidas a la aleación fundida provocaron que las partículas se acumularan en la superficie fundida, incluso después de que la agitación mecánica mezclara las partículas de refuerzo29. La mayoría de estas partículas intentaron pegarse entre sí una vez que cesó la agitación. Sin embargo, la viscosidad reducida de estas partículas hizo que permanecieran en el área de la matriz, lo que resultó en una dispersión uniforme por toda la matriz. Esto se debe a una reducción en el atrapamiento de partículas de gas al agregar las partículas de refuerzo híbridas en la masa fundida y a la minimización del efecto de contracción en el momento de la solidificación. Esto contribuye al aumento de las propiedades de compresión de los compuestos híbridos de aleación de magnesio desarrollados.

Densidad y porosidad de compuestos híbridos de aleaciones de Mg-Al-Zn.

La dureza de los compuestos híbridos desarrollada variando la proporción de B4C y manteniendo el refuerzo BN se muestra en la Fig. 5. En comparación con las aleaciones monolíticas de magnesio, se muestra que la adición de refuerzo cerámico aumenta la dureza de los compuestos híbridos hasta un óptimo de 14,91. %. Esto se debe a factores como la distribución uniforme de las partículas cerámicas dentro del material original, la presencia de partículas de interfaz dura y la gran diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre la matriz y el refuerzo que aumentó significativamente la densidad de dislocaciones en las microestructuras de los compuestos sintetizados. como se informa en la literatura34. Además, la combinación de partículas de refuerzo cerámico en la matriz de aleación de magnesio aumenta el carburo de boro en todas las regiones y reduce los granos de la matriz. En consecuencia, un gran aumento en los límites de grano, que actúan como obstáculos para las dislocaciones, provoca un aumento en la microdureza de los compuestos híbridos sintetizados, como se infiere en la literatura35. Además, la inclusión de lubricante sólido de refuerzo secundario (BN) ayuda a aumentar la dureza de los compuestos sintetizados y actúa como una barrera, junto con el B4C, para prevenir el paso de la dislocación durante la indentación.

Dureza de los compuestos hibridados de aleación de magnesio.

En este estudio, se ha observado en la Fig. 6a que al mejorar la proporcionalidad de las partículas cerámicas duras, los límites máximos de tracción y de fluencia de la mezcla heterogénea de aleación de magnesio aumentaron considerablemente. Aún así, el porcentaje de alargamiento disminuyó, como se infiere en la Fig. 6b.

(a) Límite elástico y de tracción de compuestos híbridos de aleación de Mg-Al-Zn (b) Alargamiento porcentual de compuestos híbridos de aleación de Mg-Al-Zn (c) Resistencia a la compresión de compuestos híbridos de aleación de Mg-Al-Zn.

Esto ocurrió debido a una excelente transferencia de carga de la matriz a la fase cerámica, el mecanismo de fortalecimiento de Orowan, el refinamiento del grano y las diferencias entre el desempeño térmico y elastoplástico de los compuestos híbridos sintetizados36. Cuando el refuerzo se distribuye uniformemente en la matriz de magnesio, presenta dislocaciones de alta densidad. Por lo tanto, provoca una discrepancia entre el material original y las partículas de refuerzo, lo que actúa como un efecto de fortalecimiento cuando los compuestos híbridos se deforman37.

Se realizó una prueba de resistencia a la compresión según ASTM E9 para compuestos híbridos de aleación de magnesio38. Como se discute en la literatura, bajo condiciones de carga, la deformación de los materiales de matriz de magnesio varía en cuanto a propiedades de tracción (deslizamiento) y propiedades de compresión (emparejamiento)39. En contraste con las aleaciones base Mg-Al-Zn, la resistencia a la compresión de las mezclas de aleaciones de magnesio fabricadas aumenta significativamente, como se muestra en la figura 6c. Esto conduce a una distribución de la fuerza interfacial en toda la matriz de magnesio, un movimiento de macla reducido y una estructura de grano refinada. Las observaciones han demostrado que el refinamiento del grano de la matriz en la matriz de Mg se ve afectado por el refuerzo y la distribución de las partículas, lo que indica que la uniformidad de la distribución de las partículas es suficiente para la reducción del tamaño de los granos en una mezcla de aleación de magnesio hibridada. También se infiere que durante la deformación, la inclusión de refuerzo secundario alteraría las tasas de deformación de los compuestos híbridos de aleación de magnesio; por lo tanto, la superficie de la fractura parece lisa. Se produce una deformación heterogénea en la matriz de aleación de magnesio en el límite del grano y, como tal, inhibe la deformación plástica pero abandona el núcleo cristalino del grano cuando se produce la carga de compresión; por lo tanto, las propiedades de compresión de los compuestos hibridados de aleación de magnesio sintetizado aumentan significativamente, como se cita en la literatura.

También se ha observado que el aumento de la resistencia a temperatura ambiente se debe a la mejora del refinamiento del grano, como se muestra en las figuras 7a,b. Al aumentar el endurecimiento del refuerzo de aleación de matriz, la propagación de grietas se ha minimizado al máximo cuando se aplican cargas a los compuestos. Además, el mecanismo de deformación contribuye significativamente a mejorar las propiedades de tracción de los compuestos híbridos de aleación de magnesio porque la adición de elementos de aluminio y zinc da como resultado una menor reducción de energía de falla de apilamiento que entre los otros elementos34,35,36. Además, la incorporación de refuerzo secundario (BN) puede conducir a la generación de sitios de nucleación heterogéneos más altos (Mg17Al12) y, en consecuencia, a una mayor tenacidad a la fractura de los compuestos híbridos de magnesio. Como resultado, se produce una falla prematura si la unión entre la matriz y el refuerzo no es sustancial. Esto no se puede observar en los compuestos sintetizados.

(a,b) Refinamiento del grano de AZ91 con 9% en peso de carburo de boro y 3% en peso de nitrato de boro.

Además, se encuentra que cuando se aumenta el porcentaje de refuerzo, el porcentaje de alargamiento disminuye significativamente. En consecuencia, el compuesto puede ser quebradizo debido a la falta de superplasticidad producida al incluir un refuerzo cerámico duro. También se observa que las partículas forzadas entre sí durante la solidificación restringieron el crecimiento de la fase primaria y los núcleos de la aleación AZ91D.

Las aleaciones de magnesio son altamente reactivas en ambientes húmedos o mojados debido a su capa de óxido suelta, lo que hace que se corroan mucho más fácilmente en ambientes marinos con altas concentraciones acuosas40. La aparición de corrosión galvánica en aleaciones de magnesio también puede plantear un problema, ya que el magnesio tiene el potencial de electrodo más bajo y funciona como ánodo. Aunque la aleación de Al y Zn con Mg aumenta su resistencia, son más propensos a la corrosión galvánica. En las pruebas de corrosión realizadas en aleaciones de Mg y AZ91 utilizando soluciones de NaCl 0,1 M, la aleación AZ91 mostró una corrosión mayor que el metal de Mg. Se probó electroquímicamente la influencia de elementos de aleación como Zr y Al sobre la resistencia a la corrosión del Mg. Descubrieron que la aleación AZ91 muestra la peor resistencia a la corrosión (9E-4 mm/año) entre las aleaciones AZ31, AZ91, AM60 y ZK6040. Durante la inmersión de aleaciones de magnesio en una solución de NaCl, ocurren las siguientes reacciones en la superficie como se ilustra en las ecuaciones. (3, 4 y 5), y en la literatura se infiere un hallazgo similar41.

Cuando el magnesio entra en contacto con una solución acuosa, se forma hidróxido de magnesio en la superficie del magnesio, que actúa como una capa protectora. Sin embargo, dado que es porosa, esta capa no protegerá la aleación de medios corrosivos que contengan Cl. Se pueden añadir partículas de refuerzo cerámicas adecuadas a la aleación de magnesio para superar este problema.

La resistencia a la corrosión de los compuestos híbridos desarrollados se evaluó de acuerdo con la prueba de niebla salina ASTM-B117, y los resultados se muestran en la Fig. 8. Agregar refuerzo híbrido (B4C y BN) a las aleaciones de magnesio aumenta la resistencia a la corrosión debido al acoplamiento galvánico, fase interfacial formación y cambios microestructurales entre los refuerzos y la matriz. Además, la velocidad de corrosión de los compuestos sintetizados muestra una microestructura de dos fases que consiste en una matriz cristalina de magnesio con una fase de aluminio (Mg17Al12) sobre los límites de los granos42. Los compuestos híbridos que contienen fases eutécticas como Mg, Zn y Cu muestran un comportamiento mejorado a la corrosión en una solución corrosiva de NaCl al 3,5%, lo que afecta el volumen, la composición y la distribución de otras fases eutécticas.

La resistencia a la corrosión de los compuestos de magnesio.

En una investigación de un compuesto híbrido, se ha determinado que la matriz de alfa-Mg, que actúa como microcátodo, estimula la corrosión a microescalas, como se encuentra en una matriz de alfa-Mg citada en la literatura43. La presencia de la fase β reduce la superficie reactiva de los compuestos híbridos y, como consecuencia, se ha reducido la cantidad de corrosión observada en sus superficies. Además, para cada límite de grano alfa, una fase beta continua impide que la corrosión se disperse de un grano alfa a otro, evitando que se forme corrosión en la superficie de los granos α. Por lo tanto, los compuestos híbridos de aleación de magnesio se disuelven y la película beta completa queda expuesta a la solución, lo que aumenta significativamente las tasas de corrosión. De la imagen SEM, es evidente que las fases β parecen intensas. La fase α se materializa más fina debido a que se solidifica inmediatamente a temperatura ambiente, como se muestra en la Fig. 9. Además, la apariencia de la fase β parece estrecha y continua, inhibiendo así la velocidad de corrosión de la fase α de manera uniforme a través de la corrosión. que se forma externamente en los composites. Se ha observado que, tras un enfriamiento rápido de estos compuestos, forman granos primarios con un eutéctico irregular de fase α y β; por tanto, exhiben formas enriquecidas de eutécticos de α, que limitan la probabilidad de aparición de granos α esenciales. Se ha observado una reducción del tamaño de grano debido al aumento de la concentración de la solución en relación con los granos α internos formados inicialmente. La presencia de granos finos se limita a ser fases β estables. Los granos finos se limitan a ser fases β estables sobre los límites de los granos α y reaccionan como un obstáculo para aumentar el valor del momento de corrosión, desacelerando en consecuencia.

Morfología de varias fases de AZ91D + 9% en peso de B4C + 3% en peso de BN.

Según los estudios experimentales, la aleación de Mg-Al-Zn reforzada con B4C/BN sintetizada utilizando el método de fundición por agitación mejoró significativamente debido a una mayor humectabilidad entre las mezclas. En la Tabla 2 se analizan y comparan hallazgos similares al utilizarlos como refuerzo.

Los resultados de investigaciones relevantes y recientes fueron revisados ​​y presentados en la Tabla 2. Se encuentra que los refuerzos B4C y BN modifican significativamente las propiedades de los materiales. La presente investigación se centra en mejorar las propiedades de la aleación Mg-Al-Zn con refuerzos B4C y BN. A partir de los resultados experimentales, se observa que la aleación de Mg-Al-Zn reforzada con 9% en peso de B4C y 3% en peso de BN mejoró la dureza en un 14,91%, la resistencia a la compresión en un 37,89%, el límite elástico en un 74,63% y la resistencia a la tracción en un 28,94%. %, y resistencia a la corrosión en un 37,81%. Se observa que existen cambios insignificantes en la densidad y la porosidad, las cuales aumentan un 0,03% y disminuyen un 0,01%, respectivamente.

Este estudio tiene como objetivo fortalecer aleaciones de Mg-Al-Zn utilizando B4C y BN como partículas de refuerzo cerámico. La aleación Mg-Al-Zn (91,35% en peso de magnesio puro, 8,3% en peso de aluminio, 0,35% en peso de zinc) se fundió y reforzó aún más; Se utilizó un método de fundición por agitación para sintetizar tres tipos de compuestos híbridos de Mg-Al-Zn/B4C/BN. Entre la mezcla híbrida desarrollada, el compuesto híbrido de aleaciones de Mg-Al-Zn reforzado con B4C/BN al 9% en peso mostró los resultados óptimos. Los estudios morfológicos aseguraron que había una buena integridad interfacial entre la matriz de Mg y el refuerzo cerámico híbrido, ya que no se produjeron huecos ni deshuesados ​​en la interfaz partícula-matriz. También se afirmó que se identificó la reducción en el tamaño de grano en la aleación de la matriz y se aseguró que actúan como un mecanismo de fortalecimiento de la mezcla de aleaciones de magnesio fabricadas. Del análisis XRDA se desprende la presencia de componentes intermetálicos de Mg17Al12, MgB2, Mg2Si, Mg3BN3, MgO, B2O3, MgC2. El análisis EDAX indica que esta mezcla híbrida combina composiciones de Mg – Al – Si – Mn – B – N, lo que indica propiedades mecánicas mejoradas. Los resultados importantes de las propiedades mecánicas, de corrosión y de dureza se detallan a continuación.

Debido a la presencia de la interfaz Mg2Si y un incremento en la proporción de partículas de refuerzo, la densidad de la mezcla sintética se amplificó sustancialmente hasta un mínimo de 0,03% y se observó una reducción en la porosidad de 0,01% en comparación con la aleación monolítica de magnesio.

Las propiedades mecánicas como la dureza (14,91%), la resistencia a la tracción (28,94%) y el límite elástico (34%) de los compuestos sintetizados aumentan significativamente. Por otro lado, el porcentaje de alargamiento ha disminuido en comparación con la aleación no reforzada.

La resistencia a la compresión (37,89%) de los compuestos híbridos de aleación de magnesio sintetizados ha aumentado sustancialmente debido a la deformación heterogénea en la matriz de aleación de magnesio en el límite de grano.

Los compuestos híbridos de aleación de magnesio resistentes a la corrosión aumentaron hasta un máximo de (37,81%) como consecuencia de la fase beta continua a lo largo del límite del grano alfa.

La limitación de este estudio es que el rango preferido de B4C es de hasta 9% en peso. Los resultados experimentales mostraron que la mayor contribución de refuerzo (9% en peso) superó en la mejora de las propiedades de la aleación Mg-Al-Zn. Como investigación adicional, se puede observar que varios refuerzos de baja densidad pueden mejorar significativamente las propiedades de las aleaciones de Mg-Al-Zn. Con un menor consumo de combustible y emisiones de CO2, al magnesio puro se le añaden materiales funcionales como aluminio, zinc y otros elementos de aleación para reducir el impacto medioambiental.

Los conjuntos de datos utilizados y analizados durante el presente estudio están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

Nie, KB, Wang, XJ, Deng, KK, Hu, XS y Wu, K. Compuesto de matriz de magnesio reforzado con nanopartículas: una revisión. J. Magnés. Aleaciones 9, 57–77. https://doi.org/10.1016/j.jma.2020.08.018 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Song, X., Bayati, P., Gupta, M., Elahinia, M. y Haghshenas, M. Fractura de nanocompuestos de matriz de magnesio: una revisión. En t. J. Mater ligero. Fabricante. 4, 67–98. https://doi.org/10.1016/j.ijlmm.2020.07.002 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

de Velo, MMAC et al. Mejora las propiedades mecánicas y proporciona potencial bioactivo a los compuestos de resina dental híbrida de óxido de grafeno/montmorillonita. Ciencia. Representante 12, 10259–10259. https://doi.org/10.1038/s41598-022-13766-1 (2022).

Artículo ADS PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Pasha, MB, Rao, RN, Ismail, S. & Gupta, M. Microestructura, características mecánicas y de ignición de nanocompuestos de matriz de magnesio reforzados con Si3N4. Aplica. Ciencia. 12, 6138. https://doi.org/10.3390/app12126138 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Pradeep, NB y cols. Síntesis y caracterización de aleaciones ternarias nanoestructuradas a base de titanio aleadas mecánicamente para aplicaciones biomédicas. J. Mater. Res. Tecnología. 16, 88-101. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.11.101 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Qiao, K. y col. Nanocompuestos de matriz metálica de Mg/ZrO(2) fabricados mediante procesamiento por fricción y agitación: microestructura, propiedades mecánicas y comportamiento a la corrosión. Frente. Bioeng. Biotecnología. 9, 605171–605171. https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.605171 (2021).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Huang, S.-J., Subramani, M. y Chiang, C.-C. Efecto del refuerzo híbrido sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de la aleación de magnesio AZ61 procesada mediante el método de fundición por agitación. comp. Comunitario. 25, 100772. https://doi.org/10.1016/j.coco.2021.100772 (2021).

Artículo de Google Scholar

Amalan, APA, Sivaram, NM, Bavatharani, C. & Ragupathy, D. Un estudio sobre el efecto del tratamiento térmico de envejecimiento sobre la dureza, el comportamiento de tracción y corrosión del compuesto de magnesio híbrido AZ91D – 5SiC – 1Gr fundido por agitación. En t. J. Metalcast. 16, 973–986. https://doi.org/10.1007/s40962-021-00656-x (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Sun, Y. et al. Influencia de los refuerzos GNP y B4C en las propiedades mecánicas, térmicas y de desgaste del compuesto de matriz de magnesio producido por pulvimetalurgia. J. Compos. Madre. 55, 3881–3891. https://doi.org/10.1177/00219983211031641 (2021).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Kharb, SS, Khatkar, SK, Charak, A. & Thakur, A. Investigación tribológica del compuesto híbrido de magnesio AZ91/SiC en condiciones de lubricación con aceite seco y nanofluidos. Silicio 13, 1313-1323. https://doi.org/10.1007/s12633-020-00520-3 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Khatkar, SK, Verma, R., Kant, S. y Suri, NM Efecto de los refuerzos en el comportamiento de desgaste por deslizamiento de compuestos híbridos autolubricantes AZ91D-SiC-Gr. En t. J. surfear. Ing. Interdisciplinario. Madre. Ciencia. 10, 1–19. https://doi.org/10.4018/ijseims.2022010103 (2022).

Artículo de Google Scholar

Li, P., Tan, W., Gao, M. & Shi, K. Fortalecimiento de la matriz híbrida de compuestos de magnesio reforzados con nanotubos de carbono químicamente oxidados y Mg2Sip in situ. J. Compd. de aleaciones. 858, 157673. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157673 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Huang, S.-J., Subramani, M. y Borodianskiy, K. Mejora de la resistencia y ductilidad del compuesto híbrido AZ61/Al2O3/SiC mediante procesamiento ECAP. Madre. Hoy Común. 31, 103261. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.103261 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Zhao, R. y col. Fabricación de grafeno recubierto de magnesio y su efecto sobre la microestructura de compuestos reforzados de matriz de magnesio AZ91. Adv. comp. Materia híbrida. 5, 504–512. https://doi.org/10.1007/s42114-021-00336-8 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Parthiban, K., Lakshmanan, P. y Gnanavelbabu, A. Límite elástico experimental y teórico de nanocompuestos de Mg-Zn reforzados con carburo de silicio y nitruro de boro hexagonal producidos por los efectos combinados de ultrasonicación y fundición por compresión. SILICIO 14, 8993–9007. https://doi.org/10.1007/s12633-022-01679-7 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Vairamuthu, J., Senthil Kumar, A., Sivakumar, GD, Rajeshwaran, SK y Subbiah, R. Preparación y caracterización de compuestos AZ63A/nitruro de boro mediante fundición por agitación asistida por ultrasonidos y mecánica híbrida. Madre. Hoy 59, 1513-1519. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.01.403 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Şenel, MC & Gürbüz, M. Efecto sinérgico de las nanopartículas binarias de grafeno/nitruro de boro sobre las propiedades de los compuestos híbridos de aluminio. Adv. comp. Materia híbrida. 4, 1248-1260. https://doi.org/10.1007/s42114-021-00209-0 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Paul, T., Zhang, C., Denis, N., Boesl, B. y Agarwal, A. Papel del tratamiento ultrasónico en la microestructura, el comportamiento mecánico y tribológico de compuestos de aluminio reforzados con nitruro de boro 2D. Madre. Ciencia. Ing. A 809, 140970. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.140970 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Ahmad, Z. & Khan, S. Caracterización mecánica del compuesto de matriz de aleación LM25 reforzado con carburo de boro. J. Compos. Madre. 55, 3151–3158. https://doi.org/10.1177/00219983211005513 (2021).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Jadhav, PR, Sridhar, BR, Nagaral, M. & Harti, JI Comportamiento mecánico y fractografía de compuestos de matriz metálica híbrida de aleación A356 reforzada con partículas de grafito y carburo de boro. Adv. comp. Materia híbrida. 3, 114-119. https://doi.org/10.1007/s42114-020-00143-7 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Mousavi, SF, Sharifi, H., Tayebi, M., Hamawandi, B. & Behnamian, Y. Comportamiento de los ciclos térmicos y microestructura del compuesto AZ31 / SiC preparado mediante fundición por agitación. Ciencia. Representante 12, 15191–15191. https://doi.org/10.1038/s41598-022-19410-2 (2022).

Artículo ADS PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Xiang, S. y col. Las nanoplaquetas de grafeno indujeron compuestos de matriz de magnesio estructural bimodal heterogéneos con propiedades mecánicas mejoradas. Ciencia. Representante 6, 38824–38824. https://doi.org/10.1038/srep38824 (2016).

Artículo ADS PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

Kuldeep, B., Ravikumar, KP, Pradeep, S. & Gopi, KR Efecto del nitruro de boro y dióxido de circonio sobre el comportamiento mecánico del compuesto híbrido de matriz metálica Al7075. Madre. Res. Expreso 6, 036509. https://doi.org/10.1088/2053-1591/aaf36b (2018).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Singh, H., Brar, GS, Kumarand, H. & Aggarwal, V. Caracterización y sostenibilidad de compuestos de matriz metálica de aluminio 7075 reforzados con carburo de boro. J. Ing. Verde. 10, 7857–7868 (2020).

Google Académico

Rajkumar, PR, Kailasanathan, C., Senthilkumar, A., Selvakumar, N. & JohnRajan, A. Estudio sobre conformabilidad e índice de endurecimiento por deformación: influencia del tamaño de partícula de carburo de boro (B₄C) en compuestos de matriz de magnesio fabricados mediante técnica de pulvimetalurgia. Madre. Res. Expreso 7, 016597. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab6c0b (2020).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Polat, S., Sun, Y., Çevik, E., Colijn, H. & Turan, ME Investigación del comportamiento de desgaste y corrosión de semirrevestimientos de matriz de Al-Si reforzados con B₄C recubiertos con nanoplaquetas de grafeno -composites híbridos cerámicos. J. Compos. Madre. 53, 3549–3565. https://doi.org/10.1177/0021998319842297 (2019).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Turan, ME et al. Efectos de los refuerzos carbonosos sobre la microestructura y las propiedades de corrosión de los compuestos de matriz de magnesio. Madre. Química. Física. 218, 182–188. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2018.07.050 (2018).

Artículo CAS Google Scholar

Turan, ME, Sun, Y. & Akgul, Y. Propiedades mecánicas, tribológicas y de corrosión de compuestos de matriz de magnesio reforzados con fullereno fabricados mediante semipulvimetalurgia. J. Compd. de aleaciones. 740, 1149-1158. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.01.103 (2018).

Artículo CAS Google Scholar

Chen, Y., Li, J., Yang, W., Gao, S. y Cao, R. Rendimiento protector contra la corrosión mejorado de películas compuestas a base de óxido de grafeno sobre aleaciones de magnesio AZ31 en una solución de NaCl al 3,5% en peso. Aplica. Navegar. Ciencia. 493, 1224-1235. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.07.101 (2019).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Li, G. y col. Microestructura, propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión del bimetal de aluminio A356/magnesio AZ91D preparado mediante una fundición compuesta combinada con una nueva capa intermedia compuesta de Ni-Cu. J. Mater. Proceso. Tecnología. 288, 116874. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2020.116874 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Mohan, P. & Manna, A. Fabricación y procesamiento de Zn/(Ag + Fe + Mg)-MMC híbrido bioabsorbible en una configuración de fundición por agitación en atmósfera de argón asistida por vibración ultrasónica desarrollada. Árabe. J. Ciencias. Ing. 47, 8361–8372. https://doi.org/10.1007/s13369-021-06205-2 (2021).

Artículo CAS Google Scholar

Ghasali, E. y col. Comportamiento de corrosión y bioactividad in vitro de compuestos porosos de matriz metálica de Mg/Al2O3 y Mg/Si3N4 fabricados mediante un proceso de sinterización por microondas. Madre. Química. Física. 225, 331–339. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.01.007 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Jalilvand, MM & Mazaheri, Y. Efecto de las partículas de refuerzo cerámico mono e híbrido sobre el comportamiento tribológico de los compuestos de superficie de la matriz AZ31 desarrollados mediante procesamiento por fricción-agitación. Cerámica. En t. 46, 20345–20356. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.05.123 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Liu, S., Wang, Y., Muthuramalingam, T. & Anbuchezhiyan, G. Efecto del refuerzo B4C y MOS2 sobre la microestructura y las propiedades de desgaste del compuesto híbrido de aluminio para aplicaciones automotrices. Compos. B Ing. 176, 107329. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.107329 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Banerjee, S., Poria, S., Sutradhar, G. & Sahoo, P. Características de nanoindentación y corrosión de nanocompuestos de grafito AZ31-WC-fundidos por agitación asistidos por vibración ultrasónica. En t. J. Metalcast. 15, 1058-1072. https://doi.org/10.1007/s40962-020-00538-8 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Gobara, M., Shamekh, M. y Akid, R. Mejora de la resistencia a la corrosión de la aleación de magnesio AZ91D mediante refuerzo con carburos y boruros de titanio. J. Magnés. Aleaciones 3, 112-120. https://doi.org/10.1016/j.jma.2015.03.002 (2015).

Artículo CAS Google Scholar

Qiao, K. y col. Efecto del procesamiento de fricción-agitación de múltiples pasadas sobre la evolución de la microestructura y el comportamiento de corrosión del compuesto de matriz de magnesio ZrO2/AZ31. J. Mercado. Res. 18, 1166-1179. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.02.127 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Seetharam, R., Subbu, SK, Davidson, MJ, Ramkumar, KR y Madhukar, P. Influencia de las partículas de refuerzo en el grano recristalizado dinámicamente de compuestos de Al-B4C sinterizados en caliente. J. Mater. Ing. Llevar a cabo. https://doi.org/10.1007/s11665-022-06955-6 (2022).

Artículo de Google Scholar

Yang, L. y col. Influencia del valor del pH en la microestructura y el comportamiento a la corrosión de compuestos de matriz de magnesio reforzados con fibra de carbono. J. Mercado. Res. 17, 412–424. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.01.031 (2022).

Artículo CAS Google Scholar

Matta, AK, Koka, NSS y Devarakonda, SK Estudios recientes sobre compuestos de magnesio AZ91 reforzados con partículas fabricados mediante fundición por agitación: una revisión. J. Mech. Ing. Energía 4, 115-126. https://doi.org/10.30464/jmee.2020.4.2.115 (2020).

Artículo de Google Scholar

Guo, Y. et al. Microestructura y propiedades del revestimiento compuesto reforzado con ZrC-Al3Zr sintetizado in situ sobre aleación de magnesio AZ91D mediante revestimiento láser. Navegar. Abrigo. Tecnología. 334, 471–478. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.12.007 (2018).

Artículo CAS Google Scholar

Zhihui, L. et al. Resistencia a la oxidación del magnesio aleado por diferentes elementos: una breve reseña. Res. Aplica. Madre. Ciencia. 3, 18-25 (2022).

Google Académico

Dong, B.-X. et al. La síntesis, estructura, caracterizaciones morfológicas y mecanismos de evolución de carburos de titanio nanométricos y sus aplicaciones posteriores. Nanomateriales (Basilea) 9, 1152. https://doi.org/10.3390/nano9081152 (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Ramadoss, N., Pazhanivel, K. & Anbuchezhiyan, G. Síntesis de compuestos híbridos Al7075 reforzados con B4C y BN utilizando el método de fundición por agitación. J. Mercado. Res. 9, 6297–6304. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.03.043 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Chand, S. y Chandrasekhar, P. Influencia de B4C/BN en la erosión de partículas sólidas de compuestos híbridos de matriz metálica Al6061 fabricados mediante técnica de pulvimetalurgia. Cerámica. En t. 46, 17621–17630. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.04.064 (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Vignesh Kumar, V., Raja, K., Chandra Sekar, VS y Ramkumar, T. Evaluación de la fuerza de empuje y caracterización de la microestructura de compuestos híbridos (Al7075/B4C/BN) procesados ​​mediante técnica de fundición convencional. J. Braz. Soc. Mec. Ciencia. Ing. https://doi.org/10.1007/s40430-019-1728-5 (2019).

Artículo de Google Scholar

Dirisenapu, G., Dumpala, L. y Reddy, SP Comportamiento tribológico de deslizamiento en seco de nanocompuestos de matriz metálica híbrida Al7010 / B4C / BN preparados mediante fundición por agitación asistida por ultrasonidos. Trans. Instituto Indio. Reunió. 74, 149-158. https://doi.org/10.1007/s12666-020-02128-y (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Ayyanar, S., Gnanavelbabu, A., Rajkumar, K. y Loganathan, P. Estudios sobre el desgaste a alta temperatura y el comportamiento de fricción de compuestos híbridos AA6061/B4C/hBN. Reunió. Madre. En t. 27, 3040–3057. https://doi.org/10.1007/s12540-020-00710-z (2020).

Artículo CAS Google Scholar

Dirisenapu, G., Reddy, SP y Dumpala, L. El efecto de las nanopartículas B4C y BN sobre las propiedades mecánicas y microestructurales de la matriz metálica híbrida Al7010. Madre. Res. Exp. 6, 105089. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab3d6d (2019).

Artículo CAS Google Scholar

Chand, S. y col. Efecto del comportamiento del desgaste por abrasión de tres cuerpos en la aleación Al6061 reforzada con B4C/BN fabricada mediante el método de pulvimetalurgia en avances recientes en termofluidos e ingeniería de fabricación 493–503 (Springer Nature Singapore, 2022).

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Descargar referencias

Departamento de Ingeniería Mecánica, Escuela de Ingeniería Saveetha, Instituto Saveetha de Ciencias Médicas y Técnicas, Chennai, 602105, Tamil Nadu, India

Gnanasambandam Anbuchezhiyan

Ingeniería Química y del Petróleo, Facultad de Ingeniería, Universiti Teknologi Brunei, BE1410, Bandar Seri Begawan, Brunei Darussalam

Nabisab Mujawar Mubarak y Rama Rao Karri

Grupo de Investigación de Grafeno y Materiales 2D Avanzados (GAMRG), Escuela de Ingeniería y Tecnología, Universidad Sunway, No. 5, Universidad Jalan, Bandar Sunway, 47500, Petaling Jaya, Selangor, Malasia

Mohamed Khalid

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GA: Conceptualización, preparación del borrador original: Metodología y Análisis formal: GA; Revisión y edición del manuscrito: NMM, RRK y MK. Todos los autores han leído y aceptado la versión publicada del manuscrito.

Correspondencia a Gnanasambandam Anbuchezhiyan o Nabisab Mujawar Mubarak.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Anbuchezhiyan, G., Mubarak, NM, Karri, RR et al. Un efecto sinérgico para enriquecer las propiedades del compuesto híbrido a base de aleación de Mg-Al-Zn. Informe científico 12, 20053 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-24427-8

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Recibido: 22 de septiembre de 2022

Aceptado: 15 de noviembre de 2022

Publicado: 21 de noviembre de 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-24427-8

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