Processing and properties of Al-Si-Fe-Cr in situ composites

• Autorzy: Imielińska K. , Le Petitcorps Y.

Warianty tytułu

PL

Otrzymywanie i własności kompozytów in situ Al-Si-Fe-Cr

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present work is the continuation of the study on fabrication of low cost in situ Al-Si matrix composites reinforced with intermetallic Al-Fe-Si or Al-Fe-Cr-Si compounds obtained by reaction of liquid Al-Si alloys (Al-Si11, Al-Si25) with Fe or Cr powders. The Fe powders were selected for low cost, low processing temperature, reactivity with Al and hexagonal crystallographic lattice of Al-Fe-Si compound, which promotes the formation of elongated ("fibre") precipitates. Chromium was supposed to form the precipitates of improved hardness and abrasion resistance. In order to take advantage of the beneficial characteristics of both sources the fabrication of composites with source of both Fe and Cr has been attempted. The in situ composites were made by stir-casting technique. The SEM images have been shown illustrating the morphology of composites as well as the evolution of microstructures of the composite Al-Si 11 + 5 wt. %Fe + 5 wt. % Cr at different stages of the fabrication process.

PL

Praca jest kontynuacją badań nad wytwarzaniem tanich kompozytów in situ o osnowie stopu Al-Si wzmocnionego związkami międzymetalicznymi Al-Fe-Si lub Al-Fe-Cr-Si, otrzymanych poprzez reakcję ciekłego stopu Al (Al-Si11, Al-Si25) z proszkiem Fe lub Cr. Żelazo zostało wybrane ze względu na niską cenę, niską temperaturę wytwarzania, wysoką reaktywność z Al i heksagonalną sieć krystaliczną związku Al-Fe-Si, co sprzyja tworzeniu wydłużonych (włóknistych") wydzieleń. Chrom miał za zadanie poprawiać twardość i odporność na ścieranie kompozytu. W celu wykorzystania zalet zarówno Fe, jak i Cr przeprowadzono próby wytworzenia kompozytów z proszkami Fe i Cr. Przedstawiono obrazy SEM ilustrujące budowę otrzymanych kompozytów jak też ewolucję mikrostruktury kompozytu Al-Si 11 + 5% Fe + 5% Cr w różnych etapach procesu jego wytwarzania. Ujawniono dwie odmienne fazy wzmacniające o kształcie owalnych cząstek lub wydłużonych, a nawet włóknistych wydzieleń.

Słowa kluczowe

EN

processing of composites; composites; iron powder; chromium powder; microstructure; reinforcing; chemical analysis; wear resistance

PL

wytwarzanie kompozytów; kompozyt; żelazo; chrom; proszek; mikrostruktura; wzmocnienie; analiza składu chemicznego; odporność na ścieranie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2003
• Tom: R. XXIV, nr 2
• Strony: 74--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Imielińska K.

• Politechnika Gdańska

autor

Le Petitcorps Y.

• Universite Bordeaux 1, Francja

Bibliografia

• 1. Yanfeng Han, Xiangfa Liu, Xiufang Bian: Composites A 33, 439 (2001)
• 2. Chen Y., Chung D. D. L.: In situ Al-TiB composite obtained by stir casting, Journal of Materials Science, 31, 9, (1996) 311-315
• 3. Chrysanthou A., Erbaccio G., Wood J. V.: In situ preparation of coppermatrix composites, Journal of Materials Science Letters, 12, (1993) 1635-1636
• 4. Le Petitcorps Y., Albingre L., SaWiat G., Matar S. and Imielińska K.: Theconcept and fabrication of a novei composite alloy, J. Mater. Scie. Eng. (in press)
• 5. Imielińska K., Le Petitcorps Y.: Synthesis of in situ Al-Si matrix composites by Stir casting techniąue, Advances in Materials Science, 1 11 53-61, (2001)
• 6. Ma Z. Y. and Tjong S.C: In situ ceramic particle-reinforced aluminium matrix composites fabricated by reaction pressing in the TiOj (Ti)-Al-B (B2O3) systems, Metallurgical and Materials Transactions A, 28A, 9, (1997) 1931-42
• 7. Kuruvilla A. K., Prasad K. S., Bhanuprasad V. V. and Mahajan Y. R.: Scripta Metali. Mater., 24, (1990) 873-78
• 8. Khatri S., Korczak M.: Formation of TiC in situ processed composites via solid gas, solid liquid and liquid gas reaction in molten Al-Ti materials, Science Engineering A, 162 (1993) 153-162
• 9. Fraś E., Janas A., Kolbus A., Górny M.: Synteza kompozytów in situ Al-TiC oraz Cu-TiC z wykorzystaniem gazu reaktywnego. Inżynieria Materiałowa, 2,(2000), 115
• 10. Fraś E., Janas A., Kolbus A., Lopez H.: Metoda SHB syntezy kompozytów in Jaszowiec 29-31.03.2000, 201-207
• 11. Santosh K.: Das, Al-rich intermetallics in aluminum alloys, in Structural applications of intermetallic compounds Ed. J. H. Westbrook and R. L. Reisher 1995, 2000 John Wiley&Sons Ltd 17
• 12. Palmer I. G., Thomas M. P. and Marshall G. J. in Dispersion strengthened aluminum alloys (eds Y. W. Kim and W. M. Griffith) TMS, Warrendale, PA, 217, (1988)
• 13. Gilman P. S., Brooks J. W. and Bridges P. J. in Aluminum-Lithium alloys III (eds. C. A. Baker, P. J. Greg.son, S. J. Harris and C. J. Peel) Institute of metals, London, 78, (1986)