Badania wytrzymałości na ściskanie materiałów kompozytowych na osnowie stopu AW-AlCu4Mg2Mn umacnianych cząstkami SiC

• Autorzy: Kurzawa A. , Kaczmar J. W.

Warianty tytułu

EN

The compression strength investigations of AW-AlCu4Mg2Mn alloy based composites reinforced with SiC particles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wytrzymałości na ściskanie materiałów kompozytowych na osnowie stopu AW-AlCu4Mg2Mn. Materiały do badań zostały wytworzone metodą infiltracji pod ciśnieniem stopem AW-AlCu4Mg2Mn porowatych kształtek ceramicznych wykonanych z cząstek SiC o wielkości 6÷10μm. Praca zawiera analizę przebiegu σ-ε materiałów kompozytowych dla zawartości cząstek SiC wynoszących 10, 20, 30% obj. oraz stopu nieumocnionego. Ponadto przedstawiono analizę mikroskopową powierzchni złomów próbek w płaszczyźnie równoległej do działania siły ściskającej. Wykazano, że badane kompozyty charakteryzują się wyraźnym zmniejszeniem wartości odkształcenia plastycznego wraz ze wzrostem zawartości cząstek umacniających. Materiały nieumocnione w całym zakresie odkształceń wykazują znaczną plastyczność. W przypadku materiałów zawierających 10%obj. SiC w zakresie odkształceń plastycznych następuje nieznaczne umocnienie materiału. Wprowadzenie większej objętości cząstek umacniających do materiałów kompozytowych powoduje znaczne zmniejszenie plastyczności materiałów. Próbki z materiałów o objętości 20 i 30%obj. cząstek SiC ulegają kruchemu pękaniu przy znacznie większych wartościach naprężeń σ.

EN

In this paper strength tests of composite materials based on AW-AlCu4Mg2Mn obtained in uniaxial compression test was studied. Materials used for examination were made from AW-AlCu4Mg2Mn alloy and porous preforms of SiC particles (grain size 6÷10μm) by pressure infiltration (squeeze casting). The stress-strain curves of the materials with 10% vol., 20% vol., 30% vol. particles of SiC, as well unreinforcement alloy and microstructure of scrap surface samples in a plane parallel to the compressive force were analyzed. The investigated metal matrix composites are characterized by marked reduced the plastic strain values with increasing particle strengthening while the unreinforcement materials throughout the range of deformation show considerable plasticity. In the case of the material containing 10% vol of SiC the plastic strain is a slight strengthening of the material. With increasing of the particle content the plasticity decreases. Materials with 20%vol and 30%vol of SiC particles were brittle cracked at much higher values of stress σ.

Słowa kluczowe

PL

materiał kompozytowy; kształtka ceramiczna; krzywa płynięcia; infiltracja ciśnieniowa

EN

composite material; ceramic chip; flow curve; pressure infiltration

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archives of Foundry Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, iss. 2 spec.
• Strony: 139--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kurzawa A.

• Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Politechnika Wrocławska, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Polska

autor

Kaczmar J. W.

• Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Politechnika Wrocławska, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Polska

Bibliografia

• [1] Qiang Zhang., Gaohui Wu., Long Tao: Tensile deformation behavior of a sub-micrometer Al2O3/6061Al composite, Materials Science and Engineering: A, vol. 483-484, 2008, 281-284.
• [2] Rosso M.: Ceramic and metal matrix composites: route and properties, Journal of Materials Processing Technology, vol. 175, 2006, 364-375.
• [3] Wojtaszek M., Szczepanik S.: Wybrane własności kompozytów aluminium-cząstki węglika krzemu otrzymanych z proszków w procesie kucia na gorąco i po odkształcaniu na zimno, Kompozyty, nr 3, 2005, 68-76.
• [4] Kaczmar J.W. Kurzawa A.: Structure and properties of porous ceramic preforms made of α−alumina particles, Archives of Foundry Engineering, vol. 10, spec. iss. 1, 2010, 157-162.
• [5] Fraś E., Klubs A., Janas A.: Wpływ rodzaju fazy wzmacniającej na naprężenie płynięcia plastycznego wybranych kompozytów MMCs o osnowie aluminiowej, Kompozyty, nr 6, 2003, 120-124.
• [6] Kurzawa A, Kaczmar J.W, Janus A: Selected mechanical properties of aluminum composite materials reinforced with SiC particles, Archives of Foundry Engineering, vol. 8, iss. 2, 2008, 99-102.
• [7] Kurzawa A, Kaczmar J.W, Janus A: Wear properties of AW-AlCu4Mg2Mn-SiC composite materials, Visnik Chmel'nickogo Nacional'nogo Universitetu, nr 4, t.2, 2007, 44-47.
• [8] Kurzawa A, Kaczmar J.W, Janus A: Badania mikroskopowe materiałów kompozytowych typu PA7-SiCp, Materialove Inzinierstvo, Roc. 13, cis. 3, 2006, 82-84.
• [9] Braszczyńska-Malik K.,N. Chmielowiec P.: Behaviour of MgZn6-SiCp composites during compression test, Composites, vol. 5, 2005, 99-104.