PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Twardość materiałów kompozytowych o zwiększonej zawartości włókien

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Hardness of composite materials with high fibre contents
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Analizowano metody zwiększania twardości materiałów kompozytowych umacnianych włóknami ceramicznymi o osnowie metalowej. Przedstawiono krótką analizę aktualnego stanu prac w innych ośrodkach naukowych, i na tym tle własne wyniki badań materiałów kompozytowych umacnianych włóknami Saffil na osnowie stopu AlSi9Mg. Dotychczasowe wyniki badań kompozytów umacnianych 10:20% obj. włókien uzupełniono nowymi badaniami materiałów kompozytowych zawierających 27:54% obj. włókien. Uzyskane twardości, osiągające wartość 255 HB, możliwe były po zastosowaniu nowej techniki wytwarzania.
EN
The reinforcement of aluminum alloys is being investigated as a means of improving their hardness and other properties. Published literature on hardness of aluminum-based composites is however rather limited and available data tend to concentrate upon one kind of material from wide family of composites. It is hard to state which factor significantly affects on hardness. We may find only general parameters, common for all composites such as: fibre contents, properties of fibres and matrix, arrangement of fibres, quality of interface between fibre and matrix. In this study fibre contents changed from 10 to 54 vol. % was particularly treated. Two series of composite material were fabricated. First contained 10:20 vol. % of fibres was obtained by using squeeze casting method. Production process consisted of placing of heated porous preforms (700°C) in the heated die, pouring of overheated (780°C) molten alloy AK9 alloy into the die and pressing it in order to infiltrate the porous preforms with the molten alloy. The infiltration pressure for the particular samples was increased from 30 to 150 MPa and kept as long at the moment of alloy solidification was reached. In order to eliminate porosity in the composite material, a special design of the cast was applied, which allows for an escape of the air inside preform during infiltration. Figure 2 shows effect of infiltration pressure on hardness. There was noticed increase of hardness with increase of fibre contents especially for composite materials fabricated by using the lowest value of infiltration pressure and increase of infiltration pressure caused very negligible increase of hardness of samples strengthened with 20% of ceramic fibres. The highest hardness of 140 HB was that of the composites containing 20% vol. of the fibre produced at high infiltration pressures. Hardness of unreinforced alloy was 80% lower than that. Manufacturing process of second series allows introducing to aluminum alloy high quantity of fibres, unusually for these types of composites. As a result of this outstanding increase of hardness HB was observed. Composite reinforced with 54 vol. % of fibre posses 255 hardness (Fig. 2). It is three times higher then hardness of matrix. The microscopic observations confirmed obtaining a proper link between the fibres and the matrix, unfortunately we also observed micro cracks on the fracture of same samples (Fig. 3). It proves present considerable stress inside the composite and force to search a solution of this problem. Presented results are first steps of work focused on composite material reinforced with high fibre contents.
Czasopismo
Rocznik
Strony
199--202
Opis fizyczny
Biblogr. 10 poz., wykr., rys.
Twórcy
autor
  • Politechnika Warszawska, Instytut Technologii Maszyn i Autotomatyzacji, ul. Łukasiewicza 3/5, 50-375 Wrocław
  • Politechnika Warszawska, Instytut Technologii Maszyn i Autotomatyzacji, ul. Łukasiewicza 3/5, 50-375 Wrocław
Bibliografia
  • [1] Jiang J.Q., Liu H.N., Ma A.P., Tan R.S., The structure and tensile properties of Al-Si alloy hybrid reinforced with alumina-aluminosilicate short fibre, J. Mater. Sci. 1994, 29, 3767-3773.
  • [2] Kaczmar J.W., Spiekane materiały kompozytowe uzyskiwane w procesie mechanicznego wytwarzania stopów i wyciskania, Oficyna Wydawn. Pol. Wrocł., Wrocław 1997.
  • [3] Kang C.G., Yun K.S., Fabrication of metal-matrix composites by the die-casting technique and the evaluation of their mechanical properties, J. Mater. Proc. Technol. 1996, 62, 116-123.
  • [4] Kaufmann H., Auer-Knöbl R., Degischer H.P., Elevated temperature properties of short-fiber reinforced AlSi9Cu3 produced by pressure die-casting, Z. Metallkd. 1994, 85, 241-248.
  • [5] Naplocha K., Optymalizacja parametrów technologicznych procesu wytwarzania materiałów kompozytowych na osnowie stopu Ak9 umacnianych włóknami ceramicznymi typu Al2O3, Praca doktorska, ITMiA PWr., Wrocław 1999.
  • [6] Sobczak J., Dybczak S., Piech K., Sobczak N., Tłoki kompozytowe prasowane w stanie ciekłym, Mat. Konf. Odlewnictwo XXI wieku, Kraków 1996, 7-16.
  • [7] Sobczak N., Sobczak J., Karamara A., Dybczak S., Squeeze casting of non-ferrous metal matrix composites reinforced with carbon felt, Mat. Konf. Cast Composites ‘95, 87-90.
  • [8] Szymaniak E., Łodygowski T., Numeryczne modelowanie zachowania się warstwy interfejsu w kompozytach metalowych, Mat. Konf. Kompozyty - Teoria i praktyka, Częstochowa 1997, 119-126.
  • [9] Walls D.P., Bao G., Zok F.W., Mode i fatigue cracking in a fiber reinforced metal matrix composite, Acta Metall. Mater. 1993, 41, 7, 2061-2071.
  • [10] Wang A.G., Hutchongs I.M., Wear of alumina fibre - aluminium metal matrix composites by two-body abrasion, Mater. Sci. Technol. 1989, 5, 71-75.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BAR2-0007-0025
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.