Właściwości materiałów kompozytowych na osnowie stopu aluminium EN AW-2024 i miedzi

• Autorzy: Kurzawa A. , Naplocha K. , Kaczmar J. W.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2018.28

Warianty tytułu

EN

The properties of the EN AW-2024 aluminium alloy and copper matrix composite materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zostały przedstawione wyniki badań wpływu umocnienia stopu EN AW-2024 cząstkami ceramicznymi α-Al2O3 oraz miedzi włóknami Saffil na wybrane właściwości mechaniczne. Materiały kompozytowe zostały wytworzone odlewniczą metodą infiltracji pod ciśnieniem preform ceramicznych charakteryzujących się porowatością otwartą. Stabilność termiczną oraz odporność na deformacje preform w trakcie procesu infiltracji zapewniono przez zastosowanie do ich budowy spoiwa krzemionkowego i odpowiedniej obróbki termicznej. W pracy, opierając się na badaniach struktury i analizy powierzchni przełomów badanych po wytrzymałościowych próbach technologicznych, wykazano wpływ umocnienia na mechanikę tworzenia złomu. Przeprowadzone badania wytworzonych materiałów potwierdziły ponadto ich bardzo dobre właściwości mechaniczne oraz eksploatacyjne, takie jak twardość i odporność na ścieranie, co tworzy zakres ich potencjalnych zastosowań w budowie środków transportu naziemnego.

EN

In this paper investigations of the strengthening effect of α-Al2O3 particles and Saffil alumina fibres on the EN AW-2024 aluminium alloy matrix as well as Cu based composites on selected mechanical properties were presented. The examined composite materials were produced by pressure infiltration of open porosity preforms. Thermal stability and resistance to deformation of the preforms during the infiltration were provided by using a silica binder for reinforcing their structure and appropriate heat treatment. On the basis of microstructure and surface analysis of fractures obtained during strength investigations the effect of reinforcement and crack development were demonstrated. Performed tests of manufactured materials have also confirmed their superior mechanical and service properties, such as hardness and abrasion resistance, which widens the scope of their potential application.

Słowa kluczowe

PL

materiały kompozytowe; właściwości mechaniczne; infiltracja pod ciśnieniem

EN

composite materials; mechanical properties; pressure infiltration

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 90 [298], nr 3
• Strony: 335--344
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kurzawa A.

• Politechnika Wrocławska, Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław

autor

Naplocha K.

• Politechnika Wrocławska

autor

Kaczmar J. W.

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• 1. Hajjari E., Divandari M.: An investigation on the microstructure and tensile properties of direct squeeze cast and gravity die cast 2024 wrought Al alloy, Mater. Design, 29 (2008) 1685-1689.
• 2. Fan C.H., Chen Z.H., He W.Q., Chen J.H., Chen D.: Effects of the casting temperature on microstructure and mechanical properties of the squeeze-cast Al-Zn-Mg-Cu alloy, J. Alloys Compounds, 504 (2010) 42-45.
• 3. Kaczmar J.W., Kurzawa A.: Structure and properties of porous ceramic preforms made of α-alumina particles, Arch. Foundry Eng., 10 (2010) 157-162.
• 4. Kaczmar J.W.: Wytwarzanie, własności i zastosowanie elementów z materiałów kompozytowych, Oficyna PWr, Wrocław 2013.
• 5. Regula T., Fajkiel A., Dudek P., Saja K.: Casting of wrought alloys under external pressure, Trans. Foundry Research Institute, 54 (2014) 3-11.
• 6. Chen G.Q., Xiu Z.Y., Meng S.H., Wu G.H., Zhu D.Z.: Thermal expansion and mechanical properties of high reinforcement content SiCp/Cu composites fabricatedby squeeze casting technology, Trans. Nonferrous Metals Soc. China, 19 (2009) 600-604.
• 7. Mahesh Kumar V., Venkatesh C.V.: Effect of ceramic reinforcement on mechanical properties of aluminum matrix composites produced by stir casting process, Mater. Today: Proceedings, 5 (2018) 2466-2473.
• 8. Tian W.S., Zhao Q.L., Zhang Q.Q., Qiu F., Jiang Q.C.: Simultaneously increasing the high-temperature tensile strength and ductility of nano-sized TiCp reinforced Al-Cu matrix composites, Mater. Sci. Eng., A 717 (2018) 105111.
• 9. Illgen A., Weidner A., Biermann H.: Influence of particle and short-fibre reinforcement on the very high cycle fatigue behaviour of aluminium matrix composites, International, J. Fatigue, 113 (2018) 299-310.
• 10. Bai G., Li N., Wang X., Wang J., Kim M.J., Zhang H.: High thermal conductivity of Cu-B/diamond composites prepared by gas pressure infiltration, J. Alloys Compounds, 735 (2018) 1648-1653.
• 11. Wang W., Du A., Fan Y., Zhao X., Wang X., Ma R., Li Q.: Microstructure and tribological properties of SiC matrix composites infiltrated with an aluminium alloy, Tribology Int., 120 (2018) 369-375.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).