Dobór ośrodka do recyklingu odlewów z metalowych kompozytów nasyconych

• Autorzy: Nagolska D. , Szweycer M.

Warianty tytułu

EN

Selection of recycling medium for saturated metal-matrix cast composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jedynym sposobem recyklingu odlewów z metalowych kompozytów nasycanych, w przeciwieństwie do innych typów metalowych kompozytów odlewanych, jest rozdzielenie składników. W artykule przedstawiono różnicę pomiędzy układami, w jakich zachodzi proces nasycania i recyklingu tych kompozytów (rys. 1). Na podstawie przeprowadzanej analizy teoretycznej przedstawiono warunek (2) (rys. 2), jaki powinien spełniać ośrodek, aby w trójfazowym układzie metal osnowy--zbrojenie-jednofazowy ośrodek proces wypływania osnowy metalowej z porów zbrojenia przebiegał samoczynnie. Z warunku tego wynika, że dla większości kompozytów rozdzielenie składników w atmosferze powietrza jest niemożliwe. Możliwe jest to jednak w innym ośrodku. Określono zatem wymagania stawiane ośrodkowi, których spełnienie zapewnia dobrą jakość odzyskanego metalu osnowy oraz niskie koszty procesu. Wymagania te są następujące: - kąt zwilżania zbrojenia przez metal osnowy w ośrodku zbliżony do 180°, - temperatura topnienia ośrodka jak najbardziej zbliżona do temperatury topnienia metalu osnowy kompozytu, - gęstość ośrodka mniejsza niż ciekłego metalu, — mała reaktywność ośrodka z metalem osnowy i zbrojeniem kompozytu, jak również z materiałami ogniotrwałymi użytymi w procesie recyklingu, - brak skłonności ośrodka do rozkładu i parowania w warunkach recyklingu, łatwość oddzielania ośrodka od metalu osnowy i materiału zbrojenia, - niska cena w stosunku do ceny metalu osnowy. Przedstawione zasady doboru ośrodka zweryfikowano doświadczalnie na przykładzie wybranego kompozytu (AlSi11-SIBRAL) i ośrodka, którym była stopiona mieszanka soli o składzie 50% NaCI i 50% KCl. Ponadto uzyskane wyniki pozwalają na stwierdzenie, że badany proces recyklingu spełnia warunki umożliwiające jego przemysłowe zastosowanie.

EN

One of the ways of recycling of saturated metal-matrix cast composites, as opposed to the other types of casted metal composites, consists in separation of its components. The paper presents the difference between the systems used for recy­cling and saturating of these composites (Fig. 1). Theoretical analysis enabled formulating of a condition (2) (Fig. 2) to be met by the medium in order to allow spontaneous course of the process of metallic matrix outflow from reinforcement pores in the three-phase system including metal matrix-reinforcement-single-phase medium. This means that separation of the components in the air atmosphere is unfeasible for most of the composites. However, this becomes possible in another medium. Therefore, the requirements to be met by the medium were defined, as to ensure good quality of recovered matrix metal and low cost of the process. The requirements arc as follows: - reinforcement wetting angle by the matrix metal in the medium - near 180°; - melting temperature of the medium possibly approximating the melting temperature of the composite matrix metal; - density of the medium lower than that of the liquid metal; - low reactivity of the medium with the matrix metal and composite reinforcement, as well as with refractory materials used for purposes of the recycling process; - no tendency for decomposition and evaporation of the medium under the recycling conditions; - easy separation of the medium from the matrix metal and reinforcing material; - low price as compared to that of the matrix metal. The above specified principles of the medium selection were experimentally verified on the example of a selected composite (AlSi11-SIBRAL) and the medium composed of the mixture of melted salts: 50% NaCI and 50% KCl. Moreover, the results obtained allow to state that the recycling process meets the conditions enabling its application in the industry.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty metalowe; odlew; recykling

EN

metal matrix composites; recycling

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 3, nr 6
• Strony: 101--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Nagolska D.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Materiałów, ul. Piotrowo 3, 61-138 Poznań

autor

Szweycer M.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Materiałów, ul. Piotrowo 3, 61-138 Poznań

Bibliografia

• [1] Grabian J., Nasycanie zbrojenia z ceramicznych włókien nie-uporządkowanych podczas wytwarzania odlewów z kompozytów metalowych, Wyższa Szkoła Morska, Szczecin 2001.
• [2] Jackowski J., Nagolska D., Szweycer M., Recykling odlewów z metalowych kompozytów nasycanych, Mat. Międzynarodowej Konf. Współpraca 2001, Tatrzańska Łomnica 2001, 93-97.
• [3] Nagolska D., Szweycer M., Analiza mechanizmu recyklingu metalowych kompozytów nasycanych, Kompozyty 2001, 1, 1, 35-37.
• [4] Nagolska D., Szweycer M., Jackowski J., Analysis of recycling mechanism of saturated metal composites, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, Wyd. Komisja Budowy Maszyn PAN Oddz. w Poznaniu, vol. 21, 145-151.
• [5] Szweycer M., Surface phenomena in metal matrix cast composites technology, CIATF Commission 8.1 Cast Composites, Poznań University of Technology, Poznań 1998.
• [6] Górny Z., Odlewnicze stopy metali nieżelaznych - technologie topienia i odlewania, WNT, Warszawa 1963.
• [7] Witczak D., Mechanizm zagęszczenia żużla ekstrahującego stałe wtrącenia niemetaliczne z aluminium i jego stopów, Praca doktorska, Politechnika Poznańska, Poznań 1998.
• [8] Poradnik fizyko-chemiczny, Praca zbiorowa, WNT, Warszawa 1974.
• [9] Górny Z., Odlewnicze stopy metali nieżelaznych - przygotowanie ciekłego metalu, struktura i właściwości odlewów, WNT, Warszawa 1992.
• [10] http://sulik-zyziek.w.interia.pl/dane/tabela.htm
• [11] Nagolska D., Szweycer M., Kinetyka recyklingu odlewów z nasycanych kompozytów metalowych, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, Wyd. Komisja Budowy Maszyn PAN Oddz. w Poznaniu, vol. 22, nr 1, 109-115.