Squeeze cast aluminium and magnesium matrix composites reinforced with short alumina fibers - structure and chemistry characterization

• Autorzy: Sobczak J. , Sobczak N. , Rudnik D. , Wojciechowski A. , Pietrzak K.

Warianty tytułu

PL

Infiltracja ciśnieniowa stopami aluminium i magnezu porowatych preform włóknistych na bazie włókien krótkich z tlenku glinu - specyfika strukturalna i chemiczna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The comparative structural and chemistry characterizations have been evaluated in different sections of Al and Mg matrix pistons locally reinforced with a short alumina-based fiber preform by squeeze infiltration technique (P = 200 MPa). The quantitative structural analysis coupled with optical microscopy, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy were employed to study structural and dimensional stability of the porous reinforcing preform during composite manufacturing. The results are discussed in terms of different reactivity between metal matrix and ceramic reinforcement, ultimately causing structural and mechanical degradation of preform.

PL

Głównym celem niniejszej publikacji były badania parametrów strukturalnych wybranych metalowych materiałów kompozytowych drogą ilościowej analizy strukturalnej i wyjaśnienie wpływu różnorodnych czynników na stabilność kształtu i wymiarów porowatej preformy ceramicznej na bazie włókien krótkich oraz dystrybucje włókien fazy zbrojącej w powiązaniu z zachodzącymi reakcjami chemicznymi w lokalnie zbrojonej części odlewu kompozytowego. Przeprowadzono porównawcze badania strukturalne i analizę chemiczną preform na bazie włókien krótkich z tlenku glinu, infiltrowanych ciśnieniowo stopem aluminium AISi12CuNiMg i magnezu MgA18Zn2 pod ciśnieniem zewnętrznym 200 MPa (tab. 1). Próbki do badań pobrano z lokalnie zbrojonych stref tłoków kompozytowych, wytworzonych w Instytucie Odlewnictwa metodą prasowania w stanie ciekłym (squeeze casting). Ilościową analizę strukturalną (tab. 3) zestawiono z wynikami badań na mikroskopie optycznym, transmisyjnym i skaningowym (rys. 1). Przeanalizowano przyczyny deformacji preform w trakcie procesu wytwarzania kompozytu, uwzględniając zróżnicowaną reaktywność pomiędzy metalem osnowy a zbrojeniem (tab. 2), w szczególnych przypadkach prowadzącą do mechanicznej degradacji porowatej preformy włóknistej.

Słowa kluczowe

EN

composites; metal matrix composites; structural analysis; chemical analysis

PL

kompozyty; kompozyty metalowe; analiza chemiczna; analiza strukturalna

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2001
• Tom: R. 1, nr 2
• Strony: 155--158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sobczak J.

• Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Sobczak N.

• Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Rudnik D.

• Instytut Transportu Samochodowego, ul. Jagiellońska 80, 03-391 Warszawa

autor

Wojciechowski A.

• Instytut Transportu Samochodowego, ul. Jagiellońska 80, 03-391 Warszawa

autor

Pietrzak K.

• Instytut Transportu Samochodowego, ul. Jagiellońska 80, 03-391 Warszawa

Bibliografia

• [1] Fundamentals of Metal Matrix Composites, ed. S. Suresh, A, Needleman, A. Mortensen, Butterworth, London 1993.
• [2] Asthana R., Solidification Processing of Reinforced Metals, Trans. Tech. Publications Ltd., Switzerland 1998, 421.
• [3] Underwood E.E., Quantitative Stereology, Addison-Wesley, Reading 1970.
• [4] Sobczak J., Sobczak N., Proc. First Int. Conf. High Temperature Capillarity, Smolenice 1994, Reproprint, Bratislava 1995,299-305.
• [5] Pietrzak K., Sobczak J, Rudnik D., Sobczak J., Wojciechowski A., Computer Image Analysis Application in the Quantitative Microstructure Assessment of Metal Matrix Composites, IV Seminar Kompozyty 2000 - Theory and Practice, Częstochowa 2000, 191-200.
• [6] Pai B.C, Ramani G., Pillai R.M., Satyanarayana K.G., J. Mat. Sci. 1995, 30, 12, 1903-1911.
• [7] Klomp J.Y., Fundumentals of Diffusion Bonding, ed. Y. Ishida, Elsevier Science Publishers, Amsterdam 1987, 3-24.
• [8] Choh T., Oki T., Mater. Sci. Technol. 1993, 9, 378-385.
• [9] Scott P.M., Nicholas M., Dewar B., J. Mater. Sci. 1975, 10, 1833-1840.
• [10] Ratnaparkhi P.L., Howe J.M., Scripta Metall. Mater. 1992, 27, 133-137.
• [11] Wang S., Dudek H.J., Mat. Sci. Eng. 1996, A205, 180-186.
• [12] Liauo C.S., Chang H., Huang J.C., Kao P.W., Metall. Trans. 1995, 26A, 143-158.
• [13] Fritze C., Nientit G., J. Mat. Sci. Lett. 1995, 14, 464-466.
• [14] Radajevova A., Klein J., Kainer K.U., Mordike B.M., Lukac P., Scripta Mater. 1999, 40, 1, 57-62.