Krystalizacja kompozytów aluminiowych zbrojonych SiC

• Autorzy: Białobrzeski A. , Dudyk M. , Kosibór K.

Warianty tytułu

EN

Cristallization of aluminium matrix composites reinforced with SiC

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zapisy graficzne procesów krystalizacji kompozytów aluminiowych na osnowie siluminów AK7 (AISi7Mg) i AK11 (AlSi11). Jako cząstkę zbrojącą użyto proszku SiC w ilościach 5 i 10% masy wsadu. Na otrzymanych zapisach graficznych metodą ATD-AED w postaci krzywych termicznych oraz krzywych elektrycznych i określono wykrystalizowane fazy. Na podstawie uzyskanych wyników z procesów krystalizacji i badań metalograficznych stwierdzono, że wprowadzona cząstka SiC spowodowała podwyższenie przewodności elektrycznej kompozytu na osnowie AK7 i zmianę morfologii krzemu eutektycznego w kompozycie wykonanym na osnowie stopu AK11. Analiza wartości liczbowych w charakterystycznych punktach T i P pozwala odpowiednio charakteryzować kinetykę krystalizacji kompozytów aluminiowych.

EN

Investigation have been centered around composites consisting of AK7 matrix alloyed with magnesium and reinforced with 5 or 10 mass % of silicon carbide particles. Composites of AK11 magnesium-free matrix reinforced with the same quantities of reinforcing particles have been prepared additionally, for the purpose of comparison. Figures 1-6 present graphic records of crystallization curves: thermal and electric, obtained simultaneously by the ATD-AED method. The tables beneath the figures give the values of the temperature and the electric conductivity in characteristic ,,peaks" of first derivatives. Figure 7 shows comparative graphs for pure matrices and the produced composites. Results of metallographic examinations are presented in Figures 8 and 9. An advantageous influence of magnesium on the composite production process has been found while introducing the reinforcing particles into the AK7 matrix. On contrary, a significant amount of slag has been obtained for AK11 magnesium-free matrix. An analysis of the ATD-AED curves reveals significant differences between graphic profiles of temperature and electric conductivity recorded for AK7 silumin and composites with such a matrix. Silicon carbide addition has caused appearing of one more peak, designed as TA at thermal curves (Figs 2,3), representing the crystallization of ternary eutectic alpha Mg2Si+Si. The crystallization temperatures for the a phase (T1) and the a-Si eutectic (T3) has changed slightly. However, the electric conductivity has been significantly increased on crystallization of the a-phase (P1), the a+Si eutectic (P3), the a+Mg2Si+Si eutectic (PA), and at the end of crystallization process, as compared with the basic silumin (Fig. 7a). Metallographic examinations have shown that the reinforcing particles occur within the formerly modified A+Si eutectic (Fig. 8b). No differences has been found between crystallization of the AK11 matrix composite and the matrix alloy itself (Fig. 7b). Only the temperature of the end of crystallization has increased, reaching the temperature of a+Si eutectic crystallization (Figs 5, 6). This increase has caused a change in morphology of the eutectic silicon in the composite (Fig. 9d). It can be generally stated that the registered crystallization curves t, dt/dr, a, and dd/dr confirm a catalytic influence of reinforcing particles on the crystallization process of aluminium alloy matrix composites.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; kompozyty zbrojone; kompozyty aluminiowe; krystalizacja

EN

composites; aluminium matrix composites; crystallization

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 2, nr 5
• Strony: 399--403
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Białobrzeski A.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna, ul. Willowa 2, 43-300 Bielsko-Biała

autor

Dudyk M.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna, ul. Willowa 2, 43-300 Bielsko-Biała

autor

Kosibór K.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna, ul. Willowa 2, 43-300 Bielsko-Biała

Bibliografia

• [1] Hyla I., Śleziona J., Kompozyty aluminium-cząstki ceramiczne, Kompozyty odlewane, CIATF, Opole 1995.
• [2] Dudyk M., Kosibór K., Krystalizacja kompozytów aluminiowych, Archiwum Odlewnictwa, Rocznik 1, Katowice 2001.
• [3] Fraś E., Janas A., Kolbus A., Odlewany kompozyt aluminiowy in situ umacniany cząstkami borku tytanu, Kompozyty (Composites) 2001, 1, 1, 23-27.
• [4] Nowicki J., Materiały kompozytowe, Wyd. Politechniki Łódzkiej, Łódź 1993.
• [5] Dudyk M., Wasilewski P., Ciućka T., Pezda J., Simultanemis recording of crystalization process of aluminium alloys with ATD and AED methods, Archives of Metalurgy 1998, 43, 4, PAN, Warszawa-Kraków.
• [6] Pietrowski S., Siluminy tłokowe, Monografia, Krzepnięcie Metali i Stopów, Opole 1997, z. 29.
• [7] Mondolfo L.F., Aluminium Alloys, Structure and Properties, Moskwa 1979.
• [8] Sękowski K., Piaskowski J., Wojtowicz Z., Atlas struktur znormalizowanych stopów odlewniczych, WNT, Warszawa.