Wybrane właściwości mechaniczne kompozytów Al-SiC otrzymanych technologią konwencjonalnej metalurgii proszków

• Autorzy: Wasik A. , Leszczyńska-Madej B. , Noga P. , Madej M.

Identyfikatory

DOI

10.15 199/67.2017.2.1

Warianty tytułu

EN

Selected mechanical properties of Al-SiC composites produced in conuentional powder metallurgy process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań materiałów kompozytowych otrzymanych metodą konwencjonalnej metalurgii proszków. W celu zwiększenia właściwości mechanicznych, do aluminiowej osnowy wprowadzono fazę umacniajqcq w postaci czqstek węglika krzemu w ilości 2,5; 5; 7,5 oraz 10% wag. Zbadano wplyw udzialu czqstek SiC oraz wpływ parametrów procesu wytwarzania na gestość, twardość, wytrzymalość na zginanie oraz wytrzymałość na ściskanie otrzymanych materialów. Aby wykazać korelację pomiędzy mikrostrukturą, a otrzymanymi wiaściwościami mechanicznymi badanych kompozytów, dokonano analizy mikrostruktury przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Na podstawie przeprowadzonych badań, stwierdzono znaczny wpływ rodzaju zastosowanej atmosfery spiekania na końcowe własciwości mechaniczne kompozytów. Wyroby otrzymane w procesie spiekania w atmosferze azotu, odznaczały się wyższą gestością, a przez to lepszymi wiaściwościami mechanicznymi niż wyroby spiekane w próżni. Zaletą spiekania aluminium i jego stopów w atmosferze azotu jest tworzenie azotków aluminium, pełniących funkcje dodatkowego czynnika umacniającego.

EN

In the article the results for composite materials produced by conventional powder metallurgy methods are presented. To improve the poor mechanical properties of aluminium, its soft matrix was reinforced with silicon carbide in form of particulate in quantities equal to 2.5; 5; 7.5 and 10 wt%. In this research the influence of weight fraction of SiC particles and process production parameters on density, hardness, bending strength and compressive strength of fabricated composites were determined. To check the relationship between microstructure and mechanical properties of investigated materials, the microstructure was examined by means of scanning electron microscopy (SEM). Based on the study of aluminium matrix composites reinforced with SiC particles, the significant influence of applied sintering atmosphere on the final mechanical properties was observed. Compacts produced in process of sintering under nitrogen atmosphere were characterized by a higher densification and thus greater mechanical properties in comparison to those sintered in vacuum. An advantage of sintering aluminium and its alloys under nitrogen atmosphere is the formation of aluminium nitrides, which are acting as an additional strengthening factor.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt Al-SiC; metalurgia proszków; właściwości mechaniczne; atmosfera spiekania

EN

Al-SiC composite; powder metallurgy; mechanical properties; sintering atmosphere

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 62, nr 2
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Wasik A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Niezelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

autor

Leszczyńska-Madej B.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Niezelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

autor

Noga P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Niezelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

autor

Madej M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Aribo Sunday, Joseph Ajibade Omotoyinbo, Davies Oladayo Folo-runso. 2011. „High Temperature Mechanical Properties of Silicon Carbide Particulate Reinforced Cast Aluminum Alloy Composite". Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies 18:9-16.
• [2] Bedir Fevzi. 2007. ..Characteristic properties of Al-Cu-SiCp and AI-Cu-B4Cp composites produced by hot pressing method under nitrogen atmosphere". Science Direct, Materials and Design 28: 1238-1244.
• [3] Everett R. K„ R. J. Arsenault. 1991. Metal Matrix Composites: Processing and interfaces. San Diego: Academic Press, INC.
• [4] Habeeb Ghazi Jameel. 2013. ..Production and Properties of Silicon Carbide Particles Reinforced Aluminium Alloy Composites". International Journal of Mining, Metallurgy & Mechanical Engineering (IJMMME11 (3): 191-194.
• [5] Meena K. L, A. Manna, S. S. Banwait, Jaswanti. 2013. „An Analysis of Mechanical Properties of the Developed AI/SiC-MMC's". American Journal of Mechanical Engineering 1: 14-19
• [6] PieczonkaTadeusz. 2010. Powder Metallurgy Processing of Aluminium. W Polish metallurgy 2006-2010 in time of the worldwide economic crisis, 37-5. Publishing House „AKAPIT".
• [7] Purohit Rajesh, R. S. Rana, C. S. Verma. 2012. „Farbication of Al-SiC (p) composites through powder metallurgy process and testing of properties". International Journal of Engineering Research and Applications (IIERA)I (3): 420-437.
• [8] Singh Charanjit, Jagteshwar Singh. 2014. "Synthesis of Al-SiC Composite Prepared By Mechanical Alloying". IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (I0SR-JMCE) 11 (3): 12-17.
• [9] Surappa M. K. 2003. ..Aluminum Matrix Composites: Challenges and Opportunities". SadhanazQ Parts 1& 2: 319-334.
• [10] Susniak Magdalena, Joanna Karwan-Baczewska, Jan Dutkiewicz, Marco Actis Grande, M. Rosso. 2015. „An experimental study of aluminum alloy matrix composite reinforced SiC made by hot pres¬sing method". Archives of Metallurgy and Materials 60 (2): 1523-1527.
• [11] Sun Chao, Rujuan Shen, Min Song. 2012. "Effects of Sintering and Extrusion on the Microstructures and Mechanical Properties of a SiC/AI-Cu Composite", journal of Materials Engineering and Performance(JMEPEQ21 (3): 373-381.
• [12] Vijaya B., B. Ramnath, C. Elanchezhian, R. M. Annamalai, S. Aravind, T. Sri Ananda Atreya, V. Vignesh, C. Subramanian. 2014. ..Aluminium Metal Matrix Composites - A Review". Reviews on Advanced Materials Science 38: 55-60.
• [13] Wasik Anna, Beata Leszczyńska-Madej, Marcin Madej. 2016. „Wpływ atmosfer spiekania oraz zawartości fazy umacniającej SiC na mikrostruktur i właściwości mechaniczne kompozytów AlCu-SiC". Rudy i Metale Nieżelazne, Recykling^ (7): 307-313.
• [14] Wojtaszek Marek, Stefan Szczepanik. 2005. „Wybrane własności kompozytów aluminium-cząstki węglika krzemu otrzymanych z proszków w procesie kucia na gorąco i po odkształceniu na zimno". Kompozyty (Composites) 5 (3): 69-76.