journal article·2018-07-04

A Review of Recent Progress in Solid State Fabrication of Composites and Functionally Graded Systems Via Friction Stir Processing

Sandeep Rathee, Sachin Maheshwari, Arshad Noor Siddiquee, Manu Srivastava

Publisher page

Abstract

Friction stir processing (FSP) is a rapidly emerging newer solid-state technique for composite fabrication. It involves surface modification which in turn enables successful adaptation of surface properties through plastic deformations in solid state. During initial years of FSP inception, it was primarily employed in development of metal matrix composites of light metal alloys like aluminum. However, recently, it has gained an alluring role in fabrication of composites of various nonferrous and ferrous metal alloys as well as of polymers. In addition to composite fabrication, FSP has evolved as a revolutionary technique in developing functionally graded systems/surfaces (FGS) of metal matrix. This article covers all aspects of FSP in which reinforcement particles are embedded in the base matrix to develop composites and FGS. It presents a critical review on domains of recent developments, effects of different types of reinforcement particles and properties enhancement of composites, and FGS fabrication. In addition to this, various issues, challenges, and future work that demand attention are systematically addressed.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Aluminum Alloys Composites Properties · Advanced Welding Techniques Analysis · MXene and MAX Phase Materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Division of Manufacturing Processes and Automation Engineering, Netaji Subhas Institute of Technology, New Delhi, India

Department of Mechanical Engineering, Jamia Millia Islamia, A Central University, New Delhi, India

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1080/10426914.2010.49807310.1080/10426914.2010.498073 ↗
2. 10.1016/j.matdes.2010.06.02010.1016/j.matdes.2010.06.020 ↗
3. 10.1007/s11661-999-0271-x10.1007/s11661-999-0271-x ↗
4. J. Xu, B. Zou, S. Tao, M. Zhang, and X. Cao · J. Alloys Cmpd. · 672 · 251
5. J. L. Shi, H. G. Yan, B. Su, J. H. Chen, S. Q. Zhu, and G. Chen · Mater. Manuf. Process. · 2001 · 26 · 1236
6. 10.1016/j.compositesb.2013.08.02310.1016/j.compositesb.2013.08.023 ↗
7. 10.1016/S0924-0136(99)00118-110.1016/S0924-0136(99)00118-1 ↗
8. 10.1016/j.jmatprotec.2007.10.06610.1016/j.jmatprotec.2007.10.066 ↗
9. Davis E. A.
10. 10.1007/s11661-007-9459-010.1007/s11661-007-9459-0 ↗
11. 10.1016/j.jmatprotec.2011.04.01610.1016/j.jmatprotec.2011.04.016 ↗
12. 10.1016/j.msea.2011.11.10010.1016/j.msea.2011.11.100 ↗
13. 10.1016/j.compositesa.2005.03.01610.1016/j.compositesa.2005.03.016 ↗
14. R. S. Mishra and M. W. Mahoney · 2007
15. 10.1533/9780857094551.49910.1533/9780857094551.499 ↗
16. 10.1007/s11665-014-0968-x10.1007/s11665-014-0968-x ↗
17. W. M. Thomas, E. D. Nicholas, J. C. Needham, M. G. Nurch, P. Temple-Smith, and C. Dawes · 1991
18. Çam G. · Int. J. Adv. Manuf. Technol. · 2016 · 1
19. 10.1016/S1359-6462(99)00329-210.1016/S1359-6462(99)00329-2 ↗
20. 10.1016/S0921-5093(02)00199-510.1016/S0921-5093(02)00199-5 ↗
21. 10.3390/ma301032910.3390/ma3010329 ↗
22. 10.1016/S1359-6462(00)00578-910.1016/S1359-6462(00)00578-9 ↗
23. 10.1016/j.corsci.2012.01.00710.1016/j.corsci.2012.01.007 ↗
24. 10.1007/s11837-011-0190-310.1007/s11837-011-0190-3 ↗
25. 10.1016/j.jmatprotec.2009.09.01210.1016/j.jmatprotec.2009.09.012 ↗
26. 10.1016/S0924-0136(96)00020-910.1016/S0924-0136(96)00020-9 ↗
27. Rathee S. · Mater. Manuf. Process. · 2017 · 1
28. 10.1016/j.jmatprotec.2013.03.02210.1016/j.jmatprotec.2013.03.022 ↗
29. 10.1016/j.jmatprotec.2010.09.02010.1016/j.jmatprotec.2010.09.020 ↗
30. R. Vatankhah Barenji, M. Vahid Khojastehnezhad, H. Pourasl, and A. Rabiezadeh · J. Compos. Mater. · 2015 · 50 · 1457
31. S. Sahraeinejad, H. Izadi, M. Haghshenas, and A. P. Gerlich · Mater. Sci. Eng.: A · 2015 · 626 · 505
32. 10.1016/j.jallcom.2013.01.16110.1016/j.jallcom.2013.01.161 ↗
33. 10.1016/j.jmatprotec.2011.04.01510.1016/j.jmatprotec.2011.04.015 ↗
34. K. J. Hodder, H. Izadi, A. G. McDonald, and A. P. Gerlich · Mater. Sci. Eng.: A · 2012 · 556 · 114
35. 10.1007/s10853-010-4525-110.1007/s10853-010-4525-1 ↗
36. Y. Huang, T. Wang, W. Guo, L. Wan, and S. Lv · Mater. Des. · 2014 · 59 · 274
37. 10.1016/j.msea.2008.11.06710.1016/j.msea.2008.11.067 ↗
38. 10.1016/j.matdes.2014.04.01210.1016/j.matdes.2014.04.012 ↗
39. 10.1016/S1003-6326(13)62466-810.1016/S1003-6326(13)62466-8 ↗
40. 10.1016/j.wear.2010.01.00510.1016/j.wear.2010.01.005 ↗
41. 10.1080/10426914.2015.110386910.1080/10426914.2015.1103869 ↗
42. H. R. Akramifard, M. Shamanian, M. Sabbaghian, and M. Esmailzadeh · Mater. Des. · 2014 · 54 · 838
43. 10.1080/10426914.2017.130316210.1080/10426914.2017.1303162 ↗
44. 10.1016/j.jmatprotec.2005.04.03810.1016/j.jmatprotec.2005.04.038 ↗
45. 10.1016/S0927-796X(00)00024-310.1016/S0927-796X(00)00024-3 ↗
46. 10.1016/j.matchemphys.2011.08.04210.1016/j.matchemphys.2011.08.042 ↗
47. 10.1016/j.actamat.2006.06.05410.1016/j.actamat.2006.06.054 ↗
48. 10.1007/BF0113914510.1007/BF01139145 ↗
49. 10.1007/s11661-998-0278-810.1007/s11661-998-0278-8 ↗
50. 10.1016/j.jallcom.2006.12.01610.1016/j.jallcom.2006.12.016 ↗
51. 10.1023/A:100472992035410.1023/A:1004729920354 ↗
52. 10.1016/S0263-8223(00)00030-110.1016/S0263-8223(00)00030-1 ↗
53. 10.1016/j.compositesa.2005.02.00310.1016/j.compositesa.2005.02.003 ↗
54. 10.1007/s11661-007-9264-910.1007/s11661-007-9264-9 ↗
55. 10.1016/j.matlet.2011.04.03010.1016/j.matlet.2011.04.030 ↗
56. 10.1016/j.intermet.2008.06.01710.1016/j.intermet.2008.06.017 ↗
57. 10.1016/j.matchar.2013.03.00410.1016/j.matchar.2013.03.004 ↗
58. 10.1016/j.compositesa.2011.06.01010.1016/j.compositesa.2011.06.010 ↗
59. 10.1016/j.intermet.2012.11.01810.1016/j.intermet.2012.11.018 ↗
60. 10.1016/j.mser.2005.07.00110.1016/j.mser.2005.07.001 ↗
61. 10.1016/j.msea.2008.09.06410.1016/j.msea.2008.09.064 ↗
62. 10.1016/j.msea.2006.06.08910.1016/j.msea.2006.06.089 ↗
63. 10.1016/j.matdes.2009.09.02510.1016/j.matdes.2009.09.025 ↗
64. 10.1016/j.matdes.2009.08.00110.1016/j.matdes.2009.08.001 ↗
65. 10.1016/j.matdes.2013.08.04910.1016/j.matdes.2013.08.049 ↗
66. 10.1016/j.jallcom.2014.10.15810.1016/j.jallcom.2014.10.158 ↗
67. 10.1016/j.matdes.2011.04.04810.1016/j.matdes.2011.04.048 ↗
68. 10.1016/j.matdes.2010.11.05510.1016/j.matdes.2010.11.055 ↗
69. 10.1016/j.scriptamat.2005.11.05610.1016/j.scriptamat.2005.11.056 ↗
70. S. B. Ratna, G. P. K. Reddy, H. Patle, and R. Dumpala · J. Mater. Sci. Mater. Med. · 2013 · 25 · 975
71. G. Hussain, R. Hashemi, H. Hashemi, and K. A. Al-Ghamdi · Int. J. Adv. Manuf. Technol. · 2015 · 84 · 533
72. 10.1007/s13369-014-1518-410.1007/s13369-014-1518-4 ↗
73. 10.1016/j.wear.2010.12.00210.1016/j.wear.2010.12.002 ↗
74. 10.1007/s00170-010-2600-z10.1007/s00170-010-2600-z ↗
75. A. Dolatkhah, P. Golbabaei, M. K. Besharati Givi, and F. Molaiekiya · Mater. Des. · 2012 · 37 · 458
76. 10.1016/j.compositesa.2007.07.00410.1016/j.compositesa.2007.07.004 ↗
77. 10.1016/j.wear.2014.11.02410.1016/j.wear.2014.11.024 ↗
78. S. Rathee, S. Maheshwari, A. N. Siddiquee, M. Srivastava, and S. K. Sharma · Mater. Today: Proc. · 2016 · 3 · 415110.1016/j.matpr.2016.11.089 ↗
79. 10.1016/S1003-6326(11)61283-110.1016/S1003-6326(11)61283-1 ↗
80. S. Rathee, S. Maheshwari, A. N. Siddiquee, and M. Srivastava · Mater. Today: Proc. · 2017 · 4 · 45210.1016/j.matpr.2017.01.044 ↗
81. 10.1080/10426914.2014.99475410.1080/10426914.2014.994754 ↗
82. 10.1016/j.jmatprotec.2008.05.00110.1016/j.jmatprotec.2008.05.001 ↗
83. 10.1016/j.msea.2009.04.05210.1016/j.msea.2009.04.052 ↗
84. 10.1007/s00170-014-5846-z10.1007/s00170-014-5846-z ↗
85. 10.1016/j.surfcoat.2012.08.00510.1016/j.surfcoat.2012.08.005 ↗
86. 10.1179/1362171811Y.000000002310.1179/1362171811Y.0000000023 ↗
87. 10.1179/095066010X1277720587575010.1179/095066010X12777205875750 ↗
88. 10.1142/S021797920804771710.1142/S0217979208047717 ↗
89. 10.1007/s12666-016-0905-910.1007/s12666-016-0905-9 ↗
90. 10.1016/j.msea.2012.05.04910.1016/j.msea.2012.05.049 ↗
91. R. Sathiskumar, N. Murugan, I. Dinaharan, and S. J. Vijay · Mater. Charact. · 2013 · 84 · 16
92. 10.1016/j.msea.2016.04.09410.1016/j.msea.2016.04.094 ↗
93. 10.1016/j.jmrt.2013.10.00410.1016/j.jmrt.2013.10.004 ↗
94. 10.1016/S1003-6326(13)62593-510.1016/S1003-6326(13)62593-5 ↗
95. 10.1016/j.matdes.2012.09.03610.1016/j.matdes.2012.09.036 ↗
96. 10.1016/j.matdes.2013.04.02910.1016/j.matdes.2013.04.029 ↗
97. 10.1016/j.msea.2012.08.14010.1016/j.msea.2012.08.140 ↗
98. 10.1016/j.surfcoat.2015.11.01510.1016/j.surfcoat.2015.11.015 ↗
99. 10.1016/j.wear.2006.10.01610.1016/j.wear.2006.10.016 ↗
100. 10.1016/j.matdes.2010.04.05310.1016/j.matdes.2010.04.053 ↗