Évaluation du comportement tribologique des composites hybrides en aluminium allié par moulage à la cuillère

En utilisant le processus de moulage à la cuillère, des composites hybrides uniques ont été fabriqués, utilisant l'A356 comme matrice et renforcés avec des particules de ZrSiO4 et de TiB2. Les échantillons produits étaient initialement dans leur état coulé. Par la suite, les concentrations de particules de renforcement ont été modifiées à 2 et 4 pour cents en poids (wt%) de ZrSiO4 tout en maintenant un 6 wt% constant de TiB2. Trois échantillons ont été exposés à des conditions de glissement à sec à température ambiante à l'aide d'un tribomètre. Deux charges appliquées de 10N et 50N ainsi qu'une vitesse de glissement de 1m/s et 2m/s ont été choisies comme paramètres de test. Après avoir mesuré le taux d'usure (WR) et le coefficient de frottement (COF), les surfaces des broches usées ont été examinées à l'aide de la microscopie électronique à balayage (SEM). Les résultats de l'étude ont indiqué que, dans différentes conditions paramétriques de glissement, l'échantillon de composite hybride avec un pourcentage en poids d'A356, spécifiquement avec 4% de ZrSiO4 et 6% de TiB2, affichait un WR minimal et un COF plus élevé par rapport aux autres échantillons. Cette performance supérieure peut être attribuée aux particules plus dures au sein du composite, qui améliorent ses performances de glissement lorsqu'elles sont incorporées dans l'alliage plus tendre A356. L'analyse SEM a révélé que les échantillons de test à nature douce montraient des rainures profondes et peu profondes sans fissures discernables sous une charge appliquée de 50N et une vitesse de glissement de 2 m/s. Cependant, l'échantillon de test avec l'ajout maximum en % de poids a montré des dommages de surface minimaux, l'absence d'extraction de particules et aucune fissure significative. Ces résultats impliquent que la formulation innovante de composite hybride présente des caractéristiques tribologiques améliorées, ce qui en fait un bon candidat pour remplacer des composants dans les secteurs aéronautiques et automobiles.