A study on the impact and fatigue failure of AZ91E–Ni coated alumina composites

Abstract

Failure analysis is a key concern in the development of composites. It not only helps to understand the material performance under severe loading conditions but also to decide the suitability of the material in particular applications. In this context, this paper highlights the behaviour of AZ91E with 2 wt-% nickel-coated alumina reinforced composites under different loading conditions. Composites were fabricated by semi-solid stir casting route while impact, and fatigue tests are conducted according to standard procedures. The properties of the prepared composite are discussed and compared with the monolithic alloy AZ91E. Ni coated alumina reinforced AZ91E magnesium-based composites yielded improved impact and fatigue strength because of good bonding between the matrix and reinforcement achieved through a metallic coating on the ceramic reinforcement. Further fractographical analysis is presented to understand the mechanism of failure. L’analyse de rupture est une préoccupation clé dans le développement des composites. Elle permet non seulement de comprendre le rendement du matériau dans des conditions de charge sévères mais également de décider de l’aptitude du matériau pour des applications particulières. Dans ce contexte, cet article met en évidence le comportement de composites d’AZ91E renforcés d’alumine enrobée de 2% en poids de nickel dans différentes conditions de charge. On a fabriqué les composites par voie de moulage semi solide avec agitation alors qu’on a effectué les essais d’impact et de fatigue d’après les normes de procédures. On discute des propriétés du composite préparé et on les compare à l’alliage monolithique AZ91E. Les composites à base de magnésium AZ91E renforcés d’alumine revêtue de nickel produisaient une amélioration de la résistance à l’impact et à la fatigue grâce à une bonne liaison entre la matrice et le renforcement, obtenue par l’intermédiaire d’un revêtement métallique sur le renforcement en céramique. On présente une analyse fractographique plus approfondie pour comprendre le mécanisme de rupture.