Struktura strefowa kompozytów AK12-Al2O3 i AK12-SiC kształtowana w procesie odlewania odśrodkowego

• Autorzy: Dolata-Grosz A. , Śleziona J. , Wieczorek J. , Dyzia M.

Warianty tytułu

EN

Layered structure of AK12-Al2O3 and AK12-SiC composites formed by the centrifugal casting

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono możliwości wytwarzania struktury strefowej kompozytów uzyskanej podczas odlewania zawiesiny kompozytowej do form wirujących. Przeprowadzone badania na mikroskopie świetlnym NEOPHOT 32 pozwoliły na określenie procentowego rozkładu powierzchniowego cząstek ceramicznych na promieniu odśrodkowo odlanych tulei kompozytowych AK12-Al2O3 i AK12-SiC. Z analizy otrzymanych wykresów, obrazujących udziały powierzchniowe cząstek ceramicznych w osnowie stopu aluminium na przekroju tulei, wynika, że podczas odlewania kompozytów do wirującej formy działająca silą odśrodkowa umożliwia uzyskanie do 40% udziału zbrojenia ceramicznego w warstwach przypowierzchniowych.

EN

Layered reinforcing of cast compositions, which is the subject of this article allows to recive good combination of special useful properties of reinforced areas with expected mechanical properties of regions, which do not posses ceramic particles. The formation of banded structure to the take possible different technology, as well during traditional gravity casting. Here, the gradient is controlled mainly by the difference in density between the matrix and the particle materials and by the solidification. One of the solutions that enable increasing the quantity of the reinforcement in superficial regions is centrifugal casting. This technology makes possible forming the structure of the materials any reinforcement distribution. Centrifugal force applied to a mixture of molten metal any ceramic particle compounds, leads to the formation of a desired composition gradient. Here, the particle concentration's gradient is depended by the much-differed variables such as: rotational speed centrifugal form, particle volume fraction, and reinforcement granulation's as well crystallization conditions, etc. In the article is presented the banded structure of the composite AK12-Al2O3 and AK12-SiC that was obtained by the centrifugal casting. In this process was applied four rotational speeds: 750, 1000, 1500 and 3000 r.p.m. Reinforcement alumina and silicon carbide particles were used at 30, 50 and 100 um size. For aluminum matrix three particles volume fraction 5%, 10% and 15% was applied. The macrostructure's reinforcement arrangement of composites obtaining after centrifugal casting has been shown in Figure 1. The schematic displacement rich zone of ceramic particles has been shown in Figure 2. The microstructure of the studied composite shows banded structure (Fig. 2) that obtained was by the centrifugal casting. After this process in sleeves casting another reinforcement displacement on the thickness, uniform and lamellar - internal zone (Fig. 2a) and external zone (Fig. 2b) was observed.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; struktura; struktura strefowa; odlewanie odśrodkowe

EN

composites; structure; layered structure; centrifugal casting

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 2, nr 5
• Strony: 305--308
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Dolata-Grosz A.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Metalurgii i Transportu, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Śleziona J.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Metalurgii i Transportu, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Wieczorek J.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Metalurgii i Transportu, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Dyzia M.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej, Metalurgii i Transportu, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

Bibliografia

• [1] Sobczak J., Perspektywy rozwoju metalowych kompozytów w przemyśle samochodowym, Przegląd Odlewnictwa 1999, 4.
• [2] Tomczyński S., Zbrojone strefowo odlewy kompozytowe, Przegląd Odlewnictwa 1999, 8-9.
• [3] Braszczyński J., Problemy technologii odlewanych kompozytów metalowych, Nowe technologie i osiągnięcia w metalurgii i inżynierii materiałowej, Częstochowa, czerwiec 2001, 11-19.
• [4] Sui Xiandong, Luo Chemping, Luo Zhuoxuan, Ouyang Liuzhang, The Fabrication and properties of particle reinforced cast metal matrix composites, Journal of Materials Processing Technology 1997, 63, 426-431.
• [5] Gao J.W., Wang C.Y., Modeling the solidification of functionally graded materials by centrifugal casting, Materials Science and Engineering 2000, A292, 207-215.
• [6] Kim J.K., Rohatgi P.K., Interaction between moving cellular solidification front and graphite particles during centrifugal casting, Materials Science and Engineering 1998, A244, 168-177.
• [7] Watanabe Y., Hiroyuki E., Matsuura K., Evaluation of three-dimentional orientation of Al3Ti plateled in Al.-based functionally graded materials fabricated by a centrifugal casting technique, Acta Mater. 2001, 49, 775-783.
• [8] Górny Z., Odlewanie w formach wirujących, WNT, Warszawa 1966.
• [9] Posmyk A., Śleziona J., Grosz A., Wieczorek J., Reibungs - und Schmierungsverthalten von Aluminium - legierungen mit einem verstärkten Oberflächenbereich, Technische Akademie Esslingen, 12th International Colloquium January 11-13, 2000, Tribology 2000 - Plus.
• [10] Śleziona J., Grosz A., Wieczorek J., Centrifugal casting of the aluminium alloy - Al2O3 particle composites, II Cast Composites Conference’98, Polanica Zdrój 1998.
• [11] Śleziona J., Grosz A., Wieczorek J., Wytwarzanie odlewów zbrojonych warstwowo cząstkami Al2O3, IV Międzynarodowa konferencja nt. Zjawiska powierzchniowe w procesach odlewniczych, Poznań-Kołobrzeg 1998.
• [12] Śleziona J., Kształtowanie właściwości kompozytów stop aluminium-cząstki ceramiczne wytwarzanych metodami odlewniczymi, z. 47, Gliwice 1994.