Effect of Temperature on the Structure and Mechanical Properties of Mechanically Alloyed Al-NiO Composite

• Autorzy: Zygmunt-Kiper M. , Blaz L , Sugamata M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0019

Warianty tytułu

PL

Wpływ temperatury na strukturę i właściwości kompozytu Al-NiO wytworzonego metodą mechanicznej syntezy składników

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mechanical alloying of high-purity aluminum and 10 wt.% NiO powders combined with powder vacuum compression and following hot extrusion method was used to produce an Al-NiO composite. Mechanical properties of as-extruded materials as well as the samples annealed at 823 K /6 h, were tested by compression at 293 K - 770 K. High mechanical properties of the material were attributed to the highly refined structure of the samples. It was found that the structure morphology was practically not changed during hot-compression tests. Therefore, the effect of deformation temperature on the hardness of as-deformed samples was very limited. The annealing of samples at 823 K/6 h induced a chemical reaction between NiO-particles and surrounding aluminum matrix. As a result, the development of very fine aluminum oxide and Al3Ni grains was observed.

PL

Kompozyt na osnowie aluminium zawierający dodatek 10% mas. NiO wytworzono metodą mechanicznej syntezy stosując mielenie proszków aluminium i tlenku niklu oraz mechaniczną konsolidację uzyskanego proszku metodą prasowania próżnio- wego i wyciskania w temperaturze 673 K Własności mechaniczne uzyskanego kompozytu, jak również próbek wyżarzonych w 773 K/6 godz., badano w zakresie 293 K-770 K w próbie ściskania. Badania strukturalne wykazały silne rozdrobnienie skład- ników strukturalnych zarówno w materiale wyciskanym, jak również w próbkach wyżarzonych, co jest przyczyną wysokich własności mechanicznych uzyskanego kompojrytu. W przypadku próbek odkształcanych „na gorąco” praktycznie nie obserwuje się istotnych zmian morfologii struktury. Jednakże wyżarzanie w 823 K/6 godz. spowodowało zmiany strukturalne wywołane reakcją chemiczną między cząstkami NiO a osnową, której skutkiem było utworzenie silnie dyspersyjnych wydzieleń tlenku aluminium i ziam fezy międzymetalicznej typu AI3Ni.

Słowa kluczowe

EN

mechanical alloying; Al-NiO; metal matrix composite; nanocrystalline material; powder processing; powder consolidation; solid-state chemical reaction; SEM; STEM; TEM

PL

synteza mechaniczna; Al-NiO; kompozyt z osnową metaliczną; materiał nanokrystaliczny; mielenie proszków; konsolidacja mechaniczna; reakcja chemiczna; SEM; STEM; TEM

• 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. 1
• Strony: 121--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Zygmunt-Kiper M.

• AGH - University of Science and Technology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-611 Kraków, Poland

autor

Blaz L

• AGH - University of Science and Technology, Al. A. Mickiewicza 30, 30-611 Kraków, Poland

autor

Sugamata M.

• Nihon University, College of Industrial Technology, 1-2-1 Izumi-Cho, Narashino 275-8575, Japan

Bibliografia

• [1] C. Suryanarayna, Mechanical alloying and milling, Progress in Materials Science 46, 1-184 (2001).
• [2] D. G. Kim, J. Kaneko, M. Sugamata, Preferential oxidation of Mg in mechanically alloyed Al-Mg-Obased systems, Materials Transactions JIM 36, 305-311 (1995).
• [3] M. Kubota, P. Cizek, W. M. Rainforth, Properties of mechanically milled and spark plasma sintered Al-15 at.% MgB2 composite materials, Composites Science and Technology 68, 888-895 (2008).
• [4] K. Seimiya, M. Sugamata, L. Blaz, J. Kaneko, Structures and properties of P/Mmaterials of Al-Mg-oxide (GeO2, SnO2, PbO) systems processed by mechanical alloying, J. Jpn. Soc. Powder and Powder Metallurgy 53, 899-908 (2006).
• [5] L. Blaz, J. Kaneko, M. Sugamata, Z. Sierpinski, M. Tumidajewicz, Structural aspects of anneling and hot deformation of Al-Nb2O5 machanically alloyed composite, Materials Science and Technology 21, 715-721 (2005).
• [6] J. Kaneko, M. Sugamata, L. Blaz, R. Kamei, Aluminum-low melting metal alloys prepared by mechanical alloying with addition of oxide, Key Engineering Materials 188, 73-82 (2000).
• [7] L. Blaz, J. Kaneko, M. Sugamata, Z. Sierpinski, M. Tumidajewicz, Structure evolution in annealed and hot deformed Al-V2O5 composite, Materials Science and Techology 20, 1639-1644 (2004).
• [8] L. Blaz, J. Kaneko, M. Sugamata, R. Kamei, Structural features of mechanically alloyed Al-PbO and Al-PbO-WO3 composites, Materials Science and Engineering A349, 111-119 (2003).
• [9] H. Fuji, H. Akiyama, J. Kaneko, M. Sugamata, L. Blaz, Al-Sc Master Alloy Prepared by Mechanical Alloying of Aluminum with Addition of Sc2O3, Materials Transactions 44, 1049-1052 (2003).
• [10] L. Blaz, J. Kaneko, M. Sugamata, Microstructural evolution in mechanically alloyed Al-heavy metal oxide composites, Materials Chemistry and Physics 81, 387-389 (2003).
• [11] A. Kula, L. Blaz, J. Kaneko, M. Sugamata, Effect of annealing temperature on the structure and mechanical properties of mechanically alloyed Al Mg-Nb2O5 and Al Mg-ZrSi2 composites, Journal of Microscopy 237, 421-426 (2010).
• [12] N. A. Bielov, D. G. Eskin, A. A. Aksenov, in Multicomponent phase diagrams: applications for commercial aluminum alloys, Edit. Elsevier Ltd Oxford, 223 (2005).