Effect of Nano-TiO₂ Particles on Wear and Corrosion Behaviour of AA6063 Surface Composite Fabricated by Friction Stir Processing

Abstract

In this investigation, the effect of nano-TiO₂ particles on wear and corrosion behaviour of AA6063 surface nanocomposites produced viavia friction stir processing (FSP) was studied. Microstructure analysis of fabricated surface nanocomposites was done with scanning electron microscope and found that TiO₂ nanoparticles are uniformly dispersed in the stir zone. The surface nanocomposites were characterized by hardness, wear and corrosion tests. The results revealed that the microhardness increases due to the presence of hard TiO₂ nanoparticles than as AA6063 alloy. The FSPed surface nanocomposites exhibited low frictional coefficient, excellent wear resistance and adequate corrosion resistance at 40 mm/min and as compared to that of the as cast alloy.

Исследовано влияние наночастиц TiO₂ на характер износа и коррозии поверхностных нанокомпозитов сплава AA6063, полученных с помощью обработки трением с перемешиванием. Проведён анализ поверхностных нанокомпозитов методом сканирующей электронной микроскопии и показано, что наночастицы TiO₂ равномерно распределены в зоне перемешивания. Для характеризации поверхностных нанокомпозитов были использованы испытания на твёрдость, износостойкость и коррозионную стойкость. Показано, что микротвёрдость повышается по сравнению со сплавом AA6063 благодаря наличию наночастиц TiO₂. Обработанные методом трения с перемешиванием поверхностные нанокомпозиты обладают низким коэффициентом трения, отменной износостойкостью и адекватной коррозионной стойкостью при 40 мм/мин по сравнению со сплавом в литом состоянии.

Досліджено вплив наночастинок TiO₂ на характер зношування та корозії поверхневих нанокомпозитів стопу AA6063, одержаних за допомогою оброблення тертям з перемішуванням. Проведено аналізу одержаних поверхневих нанокомпозитів методою сканувальної електронної мікроскопії та встановлено, що наночастинки TiO₂ рівномірно розподілені в зоні перемішування. Для характеризації поверхневих нанокомпозитів було використано випробування на твердість, зносостійкість і корозійну стійкість. Показано, що мікротвердість підвищується у порівнянні зі стопом AA6063 завдяки наявності наночастинок TiO₂. Оброблені методою тертя з перемішуванням поверхневі нанокомпозити мають низький коефіцієнт тертя, відмінну зносостійкість й адекватну корозійну стійкість при 40 мм/хв. у порівнянні зі стопом у литому стані.