O tłumieniu drgań w materiałach kompozytowych

Pietrzak, K.; Klasik, A.; Makowska, K.; Sobczak, J. J.; Wojciechowski, A.; Rudnik, D.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

O tłumieniu drgań w materiałach kompozytowych

Autorzy

Pietrzak K. , Klasik A. , Makowska K. , Sobczak J. J. , Wojciechowski A. , Rudnik D.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

httpwww_prace_iod_krakow_plpraceio136601388392e2ac8f1.pdf

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

On the damping capacity of composite materials

Języki publikacji

Abstrakty

Opracowanie dotyczy zdolności do tłumienia drgań kompozytów o osnowie stopu aluminium A359 zbrojonych 10%, 20% i 30% cząsteczek SiC_p poddanych wielokrotnemu przetopowi. Celem badań było wykazanie, że recykling symulowany wielokrotnym przetopem nie zmienia istotnie charakterystyk tłumiących badanych materiałów. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że specyfika powierzchni międzyfazowej SiC_p/ osnowa kompozytu stanowi główny czynnik wpływający na charakterystyki tłumiące kompozytów. Jednocześnie należy podkreślić, że właściwości powierzchni międzyfazowej SiC_p/ osnowa kompozytu zależą od metody wytwarzania. Otrzymane wyniki potwierdzają potencjalne możliwości wprowadzenia do praktycznych rozwiązań przemysłowych recyklingu realizowanego prostą i ekonomicznie efektywną metodą wielokrotnego przetapiania. Należy jednak skupić wysiłki na minimalizacji porowatości gazowo-skurczowej podczas kolejnych procesów odlewania, aby nie dopuścić do pogorszenia charakterystyk mechanicznych.

The study adresses the problem of the damping capacity of metal matrix composites based on A359 alloy reinforced with 10%, 20% and 30% SiC_p, subjected to multiple remelting. The aim of the research was to prove that the recycling process simulated by multiple remelting does not significantly change the damping characteristics of the investigated materials. Based on the results obtained it was possible to ascertain that the specific character of the SiC_p/ metal matrix interface is the main feature affecting the damping capacity of these materials. At the same time, it should be stressed that the properties of the SiC_p/ metal matrix interface depend greatly on the manufacturing method. Strong bond produced between the reinforcing phase and composite matrix guarantees optimum mechanical characteristics at the expense of reduced damping capacity. The results confirm the potential possibilities of introducing to industrial practice the solution offered by the recycling process, which is a simple and economically effective method carried out by multiple remelting. However, efforts should focus on minimization of gas-shrinkage porosity during the successive casting operations to avoid the deterioration of mechanical characteristics.

Słowa kluczowe

kompozyty aluminiowe łumienie drgań przetapianie recykling

aluminum matrix composites damping capacity remelting recycling

Wydawca

Instytut Odlewnictwa

Czasopismo

Prace Instytutu Odlewnictwa

Rocznik

2012

Tom

T. 52, z. 4

Strony

53--96

Opis fizyczny

225--268 (eng.), Bibliogr. 23 poz.

Twórcy

autor

Pietrzak K.

autor

Klasik A.

autor

Makowska K.

autor

Sobczak J. J.

autor

Wojciechowski A.

autor

Rudnik D.

Instytut Transportu Samochodowego, ul. Jagiellońska 80, 03-301 Warszawa

Bibliografia

1. Bieniaś J., Surowska B., Sobczak J.: Zastosowanie i wybrane właściwości kompozytów aluminium-grafit. Journal of Kones. Combustion Engines, 2001, Vol. 8, Nos. 3-4, pp. 191-198.
2. Pietrzak K.: Strukturalne uwarunkowania wybranych właściwości użytkowych stopów żelaza. Instytut Transportu Samochodowego, Warszawa, 2010, ISBN 987-83-60965-96-2.
3. Sobczak J.: Kompozyty metalowe. Instytut Odlewnictwa, Instytut Transportu Samochodowego, Kraków-Warszawa, 2001, ISBN 83-913045-8-2.
4. Lloyd D.J.: Particle reinforced aluminium and magnesium matrix composites. International Materials Reviews, 1994, Vol. 39, No. 1, pp. 1-23.
5. Wojciechowski A.: Wpływ obecności fazy zbrojącej kompozytu na bazie stopu aluminium na wybrane właściwości użytkowe tarczy hamulcowej. Praca doktorska, Politechnika Lubelska, Lublin, 2001.
6. Rudnik D.: Studium eksperymentalne materiału tłoka kompozytowego do silnika spalinowego. Praca doktorska, Politechnika Lubelska, 2001.
7. Wei J.N., Cheng H.F., Zhang Y.F., Han F.S., Zhou Z.C., Shui J.P.: Effects of macroscopic graphite particulates on the damping behavior of commercially pure aluminum. Materials Science and Engineering: A, 2002, Vol. 325, Nos. 1-2, pp. 444-453.
8. Zhang J., Perez R.J., Lavernia E.J.: Dislocation-induced damping in metal matrix composites. Journal of Materials Science, 1993, Vol. 28, No. 3, pp. 835-846.
9. Wu Y.W., Wu K., Deng K.K., Nie K.B., Wang X.J., Zheng M.Y., Hu X.S.: Damping capacities and microstructures of magnesium matrix composite reinforced by graphite particles. Materials and Design, 2010, Vol. 31, No. 10, pp. 4862-4865.
10. Zhang J., Perez R.J., Gupta R.J.M., Lavernia E.J.: Damping behavior of particulate reinforced 2519 Al metal matrix composites. Scripta Metallurgica et Materialia, 1993, Vol. 28, No. 1, pp. 91-96.
11. Lu H., Wang X., Zhang T., Cheng Z., Fang Q.: Design, fabrication, and properties of high damping metal matrix composites - A Review. Materials, 2009, Vol. 2, No. 3, pp. 958-77.
12. Vincent A., Lormand G., Durieux S., Girard C., Maire E., Fougères R.: Transient internal damping in metal matrix composites: Experiment and Theory. Journal de Physique IV Colloque C8, supplément au Journal de Physique III, Décembre 1996, Volume 6, C8719-C8730.
13. Srikanth N., Gupta M.: Damping characterization of Mg-SiC composites using an integrated suspended beam method and new circle-fit approach. Materials Research Bulletin, 2002, Vol. 37, No. 6, pp. 1149-1162.
14. Gu J., Zhang X., Qiu Y., Gu M.: Damping behaviors of magnesium matrix composites reinforced with Cu-coated and uncoated SiC particulates. Composites Science and Technology, 2005, Vol. 65, Nos. 11-12, pp. 1736-1742.
15. Wang J., Zhang Z., Yang G.: The dependence of damping capacity of PMMCs on strain, amplitude. Computational Materials Science, 2000, Vol. 18, No. 2, pp. 205-211.
16. Jincheng W., Gencang Y.: The energy dissipation of particle-reinforced metal-matrix composite with ductile interphase. Materials Science and Engineering: A, 2001, Vol. 303, Nos. 1-2, pp. 77-81.
17. Smith A.V., Chung D.D.L.: Titanium diboride particle-reinforced aluminum with high wear resistance. Journal of Material Science, 1996, 31, No. 22, pp. 5961–5973.
18. Viswanadham R.K., Mannan S.K., Kumar K.S., Wolfenden A.: Elastic modulus of NiAl TiB2 composites in the temperature range 300 to 1273 K. Journal of Material Science Letter, 1989, Vol. 8, pp. 409-10.
19. Zhang Y., Ma N., Wang H., Le Y., Li X.: Damping capacity of in situ TiB2 particulates reinforced aluminium composites with Ti addition. Materials and Design, 2007, Vol. 28, No. 2, pp. 628-632.
20. Gu J., Zhang X., Gu M., Gu M., Wang X.: Internal friction peak and damping mechanism in high damping 6061Al/SiCp/Gr hybrid metal matrix composite. Journal of Alloys and Compounds, 2004, Vol. 372, Nos. 1-2, pp. 304-308.
21. Gu J., Zhang X., Gu M.: Mechanical properties and damping capacity of (SiCp + Al2O3 SiO2f)/Mg hybrid metal matrix composite. Journal of Alloys and Compounds, 2004, Vol. 385, Nos. 1-2, pp. 104-108.
22. Klasik A.: Badania kompozytów aluminiowych w aspekcie wielokrotnego wykorzystania w budowie maszyn na przykładzie tarcz hamulcowych. Praca doktorska, Politechnika Lubelska, 2010.
23. Pisarenko G.E. i in.: Własności tłumienia drgań materiałów konstrukcyjnych. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1976.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BAT9-0033-0005