Wpływ temperatury wyciskania na strukturę i własności kompozytów otrzymanych z wyprasek z proszku stopu Al8,84%Cu6,33%Si0,65%Mg i cząstek węglika krzemu

• Autorzy: Szczepanik S. , Wojtaszek M. , Krawiarz J.

Warianty tytułu

EN

The influence of extrusion temperature of preforms from Al8.84%Cu6.33%Si0.65%Mg alloy reinforced with SiC particles on the structure and properties of the products

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono zagadnienia związane z wpływem temperatury wyciskania wyprasek kompozytów otrzymanych z proszku stopu Al8,84%Cu6,33%SiO,65%Mg i cząstek SiC na ich strukturę i własności mechaniczne po wyciskaniu. Badania wyciskania ze współczynnikiem [lambda] = 13,32 przeprowadzono w temperaturze SIO, 520 i 530°C po wygrzewaniu wyprasek w czasie 15 lub 30 min. W wypraskach nagrzewanych w temperaturze 510°C w czasie 30 min faza ciekła występuje w ilości 11,8% obj. oraz w ilości 28,7% obj. po nagrzewaniu w temperaturze 530°C w czasie 15 min (rys. rys. 2 i 3). Tak przyjęty przedział temperatury pozwolił na określenie wpływu udziału fazy ciekłej na wielkość ł zmianę siły w czasie wyciskania (rys. 4) oraz na gęstość kompozytów po wyciskaniu (rys. 6). Zwiększenie temperatury wyciskania powoduje zmniejszenie siły potrzebnej do realizacji procesu zarówno dla wyprasek z materiału osnowy kompozytu, jak i wyprasek z kompozytów. Gęstości po wyciskaniu są zbliżone do gęstości teoretycznych, przy czym materiał kompozytowy o zawartości 5% obj. SiC ma nieznacznie mniejsze gęstości od kompozytu zawierającego 2% obj. SiC. Otrzymane materiały posiadają własności zależne od temperatury procesu wyciskania i zastosowanej obróbki cieplnej (tab. 1, rys. rys. 6 i 7). Znacznie lepsze własności wytrzymałościowe ma materiał po obróbce cieplnej. Podwyższenie temperatury wyciskania z 510 na 530°C, pomimo wzrostu udziału fazy ciekłej w odkształcanym materiale, nie spowodowało wyraźnego pogorszenia własności.

EN

The paper discusses the influence of the extrusion temperature of the preforms from Al8.84%Cu6.36%Si0.65%Mg alloy based composites reinforced with SiC particles on the structure and mechanical properties of the products. The extrusion was carried out with the ratio [lambda] = 13.32 at 510, 520, 530°C after the compacts have been heated during 15 or 30 min. In the compacts heated at 510°C during 30 min the liquid phase contents are 11.8 vol.% and 28.7 vol.% after heating at 530°C in 15 min (Figs. 2, 3). The adopted range of temperature allowed for the indirect determining of the influence of the liquid phase content on the force and its magnitude (Fig. 4) and the relative density of the products (Fig. 5). Thanks to the increase of the extrusion temperature, the force needed to the deformation is smaller for the matrix as well as for the composite. The relative densities of the extruded materials are comparable. The composite material with 5 vol.% SiC content has slightly smaller density than the material with 2 vol.% SiC. The obtained materials have their properties dependent on the extrusion temperature and the heat treatment conditions applied (Tab. 1 and Figs. 6, 7). The material after heat treatment has higher values of strength properties. The increase of the extrusion temperature from 510 to 530°C doesn't cause a significant change of these properties despite the increase of the liquid phase content.

Słowa kluczowe

PL

wyciskanie; wypraska; faza umacniająca; osnowa; stop aluminium; kompozyt; faza ciekła; właściwości mechaniczne

EN

extrusion; perform; reinforced phase; aluminum alloy matrix; composite; liquid phase; mechanical properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 4, nr 12
• Strony: 351--358
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczepanik S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Wojtaszek M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Krawiarz J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Łapkowski W., Odkształcanie plastyczne stopów metali w stanie półciekłym, Hutnik - Wiadomości Hutnicze 1993, 327-329.
• [2] Kiuchi M., Sugiyama S., Application of Mashy State Extrusion, Journal of Materials Shaping Technology 1990, 8, 1, 39-51.
• [3] Łapkowski W., Kędzierski Z., Sińczak J., Odkształcanie w stanie półciekłym stopów o strukturze tiksotropowej, Mat. Konf. Projekty badawcze z zakresu przeróbki plastycznej metaloznawstwa i technologii spiekowych, Szklarska Poręba 1997, 76-85.
• [4] Li Z., Fearis W., North H., Particulate segregation and mechanical properties in transient liquid phase bonded metal matrix composite material, Materials Science and Technology 1995, 1, 363-369.
• [5] Askew J.R., Wilde J.F., Khan T.I., Transient liquid phase bonding of 2124 aluminium metal matrix composite, Materials Science and Technology 1998, 14, 920-924.
• [6] Moreno M.F., Urretavizcaya G., Gonzalez Oliver C.J.R., Hot pressing densification of Al (Al-Cu) short Al2O3 fibres mixtures, Powder Metallurgy 2000, 43, 1, 83-88.
• [7] Bremer T., Martens H.-P., Kopp R., Thixoschmieden. Umfor- mtechnik mit Kreativität zu innovationen Lösungen, Aachener Stahlkolloqium, Aachen 1995.
• [8] Kopp R., Müller T., Neudenberger D., Winning G., Thixoforging and Thixoextrusion - Benefits of Innovative Forming Technologies, Proceedings of the 6th International Conference on Technology of Plasticity, Advanced Technology of Plasticity, Nümberg 1999, 3, 1677-1682.
• [9] Szczepanik S., Frydrych J., Śleboda T., Wojtaszek M., Wyciskanie wyprasek ze stopów aluminium z udziałem fazy ciekłej, Rudy i Metale Nieżelazne 2002, 47, 2, 89-93.
• [10] Szczepanik S., Frydrych J., Krawiarz J., Wiśniewski B., Kucie w matrycach zamkniętych wyprasek z proszku stopu Al-Cu-Si z udziałem fazy ciekłej, Rudy i Metale Nieżelazne 2002, 48, 10-11, 473-479.
• [11] Szczepanik S., Krawiarz J., Frydrych J., Influence of the Initial State and Heating Conditions of the Al-Cu-Si Alloy on the Evolution of the Thixotropic Structure (be printed in Proc. XVIIth Physical Metallurgy & Materials Science Conference AMT 2004).