Thermal behaviour of AlSi12CuMgNi piston alloy with and without short fiber reinforcement

• Autorzy: Huang Y. , Hort N. , Kainer K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ temperatury na zachowanie się czystego i zbrojonego krótkimi włóknami stopu AlSi12CuMgNi przeznaczonego na tłoki silnikowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mismatch in thermal expansion coefficients could introduce large thermal stress and correspondingly increase the dislocation density in metal matrix composite. The aging behavior could therefore be modified. The CTE mismatch also affects the dimensional stability of metal matrix composites during their service because any fluctuation in environmental temperature could introduce internal thermal stress. The paper presents an overview on our investigations on the thermal behavior of AISi12CuMgNi piston alloy with and without short fiber reinforcement, including aging, thermal expansion and thermal cycling behaviors. Major experimental results obtained up to now are shown and related physical phenomena are discussed.

PL

Niedopasowanie współczynników rozszerzalności termicznej (CTE) może powodować duże naprężenia termiczne i w rezultacie zwiększyć gęstość dyslokacji w kompozycie o osnowie metalowej. Dlatego jego zachowanie może zmieniać się przy starzeniu. Niedopasowanie CTE wpływa także na stabilność wymiarową kompozytów metalowych w trakcie ich użytkowania, ponieważ każda zmiana temperatury otoczenia może wywołać wewnętrzne naprężenia termiczne. Niniejszy artykuł przedstawia przegląd badań nad zachowaniem się niezbrojonego i zbrojonego krótkimi włóknami stopu przeznaczonego na tłoki silnikowe pod wpływem temperatury przy starzeniu, rozszerzaniu cieplnym i pod działaniem cyklicznego obciążenia termicznego. Przedstawiono najważniejsze wyniki dotychczasowych badań i omówiono związane z tym zjawiska fizyczne.

Słowa kluczowe

EN

metal matrix composites; thermal expansion; thermal cycling; piston alloy

PL

kompozyty o osnowie metalowej; rozszerzalność cieplna; obciążenie termiczne; tłok silnikowy

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 3, nr 7
• Strony: 279--284
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Huang Y.

• GKSS Research Center, Institute for Materials Research, Center for Magnesium Technology, Max-Planck-Strasse 1, D-21502, Geesthacht, Germany

autor

Hort N.

• GKSS Research Center, Institute for Materials Research, Center for Magnesium Technology, Max-Planck-Strasse 1, D-21502, Geesthacht, Germany

autor

Kainer K.

• GKSS Research Center, Institute for Materials Research, Center for Magnesium Technology, Max-Planck-Strasse 1, D-21502, Geesthacht, Germany

Bibliografia

• [1] Bär J., Gudladt H.J., Illy J., Lendvai J., Influence of fiber reinforcement on the aging behavior of an AlSi12CuMgNi alloy, Mater. Sci. Eng. 1998, A248, 181-186.
• [2] Kiehn J., Smola B., Vostry P., Stulíková, Microstructure changes in isochronally annealed alumina fiber reinforced Mg-Ag-Nd-Zr alloy, Phys. Stat. Sol. 1997, 164, 709-723.
• [3] Neite G., Mielke S., Thermal expansion and dimensional stability of aluminum fiber reinforced aluminum alloys, Mater Sci. Eng. 1991, A148, 85-92.
• [4] Clyne T.W., Withers P.J., An introduction to metal matrix composite, Cambridge University Press, Cambridge 1993.
• [5] Chmelik F., Lukàc P., Kiehn J., Mordike B.L., Kainer K.U., Langdon T.G., Characteristics of thermal cycling in a magnesium alloy composite, Mater. Sci. Eng. 2002, A325, 320-323.
• [6] Akbulut H., Durman M., Yilmaz F., A comparison of as-cast and heat treated properties in short fiber reinforced Al-Si piston alloys, Scripta Materialia 1997, 36(7), 835-840.
• [7] Vogelsang M., Arsenault RJ., Fisher RM. An in situ HVEM study of dislocation generation at Al/SiC interfaces in metal matrix composites, Metall. Trans. 1986, 17A(3), 379-389.
• [8] Christman T., Needleman A., Nutt S., Suresh S., On microstructural evolution and micromechanical modeling of deformation of a whisker-reinforced metal matrix composite, Mater. Sci. Eng. 1989, A107, 49-61.
• [9] Pai B.C., Ramani G., Pillai R.M., Satyanarayana K.G., Role of magnesium in cast-aluminum alloy matrix composites, J. Mater. Sci. 1995, 30, 1903-1911.
• [10] Baxter W.J., Sachdev A.K., The tensile strength of 339 aluminum reinforced with Kaowool fibers: a comparison of T5 and T6 heat treatment, Metall. Trans. 1999, 30A, 1835-1841.
• [11] Huang Y., Hort N., Kainer K.U., Thermal behavior of short fiber reinforced AlSi12CuMgNi piston alloys, Kompozyty (Composite) 2003, 3, 6.