Mechanical and Tribological Properties of Metal Matrix Composites Reinforced with Short Carbon Fibre

• Autorzy: Łągiewka M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0116

Warianty tytułu

PL

Właściwości mechaniczne i trybologiczne kompozytów metalowych zbrojonych krótkimi włóknami węglowymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper constitutes the culmination of the foregoing investigations concerning the influence of short carbon fibre on the enhancement of AlMg10 alloy properties. The presented work brings forward the results of examinations of mechanical and tribological properties of metal matrix composites (MMCs) based on this alloy. Composites were produced by two methods: either by gravity casting or by squeeze casting in semi-solid state of a composite suspension previously obtained through mixing of its components. The volume fraction of the reinforcing phase varied and took the value of 5, or 10, or finally 15 vol. %. Specimens cut out of the experimental castings were examined with respect both to their mechanical properties, i.e. the tensile strength and unit elongation, and to their tribological behaviour. A series of examinations of the mechanical properties proved a slight increase in tensile strength and a minor decrease in unit elongation of the examined composite materials both for gravity cast and squeeze cast specimens, as compared with the properties of pure matrix alloy. The introduction of short carbon fibre into the matrix alloy resulted also in the increased abrasive wear resistance of the examined composites in comparison to the non-reinforced matrix.

PL

Artykuł stanowi podsumowanie dotychczasowych badań na temat wpływu krótkich włókien węglowych na poprawę właściwości stopu AlMg10. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych i trybologicznych kompozytów metalowych. Kompozyty zostały wytworzone dwoma metodami: poprzez odlewanie grawitacyjne wytworzonej uprzednio na drodze mieszania zawiesiny kompozytowej oraz poprzez prasowanie w stanie ciekło-stałym tejże zawiesiny o zmiennym udziale objętościowym krótkich włókien węglowych. Ilość zbrojenia wynosiła odpowiednio 5.10 i 15% obj. Badania właściwości mechanicznych polegały na określeniu wytrzymałości na rozciąganie badanych materiałów oraz wydłużenia. Po przeprowadzeniu szeregu badań właściwości mechanicznych kompozytów wykazano nieznaczny wzrost wytrzymałości na rozciąganie oraz spadek wydłużenia kompozytów w porównaniu z właściwościami stopu osnowy zarówno w przypadku próbek prasowanych jaki i odlewanych grawitacyjnie. Wprowadzenie krótkich włókien węglowych do osnowy ze stopu AlMglO spowodowało również zmniejszenie zużycia ściernego badanych kompozytów w porównaniu z nieuzbrojoną osnową.

Słowa kluczowe

EN

aluminium alloys; metal composites; carbon fibre; mechanical properties

PL

stopy aluminium; kompozyty metalowe; włókno węglowe; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 2
• Strony: 707--711
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Łągiewka M.

• Czestochowa University of Technology, Armii Krajowej 19 Av., 42-200 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Z. Konopka, M. Łągiewka, M. Nadolski, A. Zyska, Archives of Metallurgy and Materials 58 (3), 957-960 (2013).
• [2] A. Zyska, Z. Konopka, M. Łągiewka, M. Nadolski, Archives of Foundry Engineering 8 (1), 347-350 (2008).
• [3] A. Zyska, Z. Konopka, M. Łągiewka, Archives of Foundry Engineering 7 (4), 193-196 (2007).
• [4] Z. Konopka, P. Chmielowiec, A. Zyska, M. Łągiewka, R. Balawejder, Archives of Foundry 6 (18), (279-284) 2006.
• [5] Z. Konopka, A. Zyska, M. Łągiewka, A. Bober, S. Nocun, COMMENT 2005. Worldwide Congress on Materials and Manufacturing Engineering and Technology 190, (2005) (abstract+full text CD-ROM 69-72).
• [6] A. Boczkowska, J. Kapuściński, Z. Lindemann, Composites, Warszawa 2003.
• [7] Z. Konopka, M. Cisowska, A. Zyska, ATMi A 24 (1), 19-24 (2004).
• [8] A. K. Jha, T. K. Dan, S. V. Prasa, P. K. Rohatgi, Journal of Materials Science 21, 3681 (1986).
• [9] S. Schamm, R. Fedou, J. P. Rocher, J. M. Quenisset, R. Naslain, Metallurgical Transactions 22A, 2133 (1991).
• [10] J. Nowacki, Composite Materials, Łódz 1993.
• [11] Z. Konopka, M. Cisowska, Archives of Foundry 2 (4), 384-389 (2002).
• [12] Z. Konopka, M. Cisowska, A. Rachwalik, Composites 2 (3), 113-116 (2002)