Wpływ tytanu na wytrzymałość i strukturę granicy rozdziału połączenia AlTi6/Al2O3

• Autorzy: Sulima I. , Mikułowski B.

Warianty tytułu

EN

The effect of titanium on the strength and structure of AlTi6/Al2O3 joint

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wpływ tytanu na wytrzymałość i strukturę granicy rozdziału połączenia AlTi6/Al2O3 The effect of titanium on the strength and structure of AlTi6/Al2O3 joint W pracy zbadano wpływ tytanu stosowanego jako dodatek stopowy do aluminium na wytrzymałość na ścinanie oraz strukturę granicy rozdziału połączenia AlTi6/Al2O3 Badania zwilżalności przeprowadzono metodą kropli leżącej w zakresie temperatury 1123-1323 K dla 30 minut oraz 120 minut kontaktu metalu z ceramiką. Przeprowadzono badania strukturalne granicy rozdziału AlTi6/Al203 oraz Al/Al203 przy użyciu metody skaningowej mikroskopii elektronowej. Wytrzymałość na ścinanie badanych połączeń wyznaczono stosując test ścinania metodą push-off. Otrzymane wyniki wykazały, że dodatek stopowy tytanu do aluminium obniża wytrzymałość na ścinanie połączenia AlTi6/Al203 (rys. la), w porównaniu z wytrzymałością na ścinanie połączenia A1/A1203 (rys. 2). Dla wszystkich połączeń AlTi6/Al203 obserwowano obecność pylastych wydzieleń TiAl3 skupionych wzdłuż granicy rozdziału o różnej wielkości i różnej morfologii (rys. 3). Taka struktura granicy rozdziału jest przyczyną pogorszenia wytrzymałości połączeń AlTi6/Al2O3. Przeprowadzone badania pozwoliły określić wpływ temperatury i czasu kontaktu na wytrzymałość i strukturę granicy rozdziału połączenia AlTi6/Al2O3. Wydłużenie czasu kontaktu do 120 minut nie wpływa na poprawę wytrzymałości na ścinanie połączenia AlTi6/Al2O3 (rys. Ib) w porównaniu z własnościami połączenia A1/A12O3, (rys. 2). Obserwacje strukturalne wykazały, że im wyższa temperatura i im dłuższy czas kontaktu ciekłego stopu AlTi6 z ceramiką korundową A12O3 tym więcej powstaje pylastych wydzieleń fazy TiAl3 na granicy rozdziału.

EN

The subject of this work is a study of the effect of titanium as alloying addition into the aluminium on shear strength and structure of AlTi6/ A1203 joint. Applying the sessile drop method, the wettability of corundum ceramic by molten alloy AlTi6 and by molten aluminium was investigated at temperature from 1023 K to 1323 K for 30 minutes and 120 minutes of contact. Microstructural investigations of AlTi6/Al203 interface were performed using scanning electron microscopy method. The shear strength of tested joint was determined applying the shear test of push-off type. The addition of titanium into aluminium causes the reduction of shear strength of AlTi6/Al203 (Fig. la) joints in relation to Al/Al2O3 system (Fig. 2). All AlTi6/Al203 joints were characterized by the presence of powdery TiAl3 phases concentrated along interface (Fig. 3). Observations showed various size and morphology of TiAl3 phases. This AlTi6/Al203 interface is the cause of the decrease of strength of AlTi6/Al203 joints. The investigations also allowed to determine the effect of temperature and time of contact on the strength and structure of AlTi6/Al2O3 interfaces. Application of longer contact time to 120 minutes does not contribute to increment of the shear strength of AlTi6/Al2O3 joints (Fig. lb) in comparison with A1/A1203 joints. Structural observations showed that the higher temperature and the longer time of contact the more formed powdery TiAl3 phases at the interface.

Słowa kluczowe

PL

wpływ tytanu; wytrzymałość; struktura; połączenie AlTi6/Al2O3; wytrzymałość na ścinanie

EN

effect of titanium; strength; structure; AlTi6/Al2O3 joint; shear strength

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 4
• Strony: 826--829
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Sulima I.

autor

Mikułowski B.

• Sulima, I. - Instytut Techniki, Akademia Pedagogiczna im KEN, Kraków,

Bibliografia

• [1] Li J.-G.: Ceramics International, 20 (1994) 391-412
• [2] Kohler W.: Aluminium, 51 (1975) nr 7, 443-447
• [3] Ip S.W., Kucharski M., Toguri J. M.: J.Mater.Sci.Lett., 12 (1993) 1699
• [4] Eustathopoulos N., Drevet B.: Phys.III France, 3 (1994) 1865-1881
• [5] Sobczak N., Asthana R., Książek M., Mikułowski B., Radziwiłł W.: Metall. Mater.Trans., 35A (2004) 911-923
• [6] Książek M., Sobczak N., Mikułowski B., Radziwiłł W., Surowiak I., Wójcik M.: Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, 21 (2001) Nr spec., 103÷112
• [7] Książek M, Sobczak N., Mikułowski B. Radziwiłł W., Surowiak I.: HTC- 2000 HIGH TEMPERATURE CAPILLARITY, Trans. JWRI, 30 (2001) Special Issure, 119-124
• [8] Sobczak N., Asthana R., Książek M., Radziwiłł W., Mikulowski B., Surowiał I.: in State of the Art in Cast MMC’s in the Next Millennium, ed. P.K. Rohatgi, TMS Publications, Meetings in St. Louis, Missouri (October 2000) 129-142
• [9] John H., Hausner H.: Int. J. High Technology Ceramics, 2 (1986) 73-78
• [10] Dawihl W., Federmann H.: Aluminium, 50 (1974) nr 9. 574-577
• [11] Przybyłowicz K.: Metaloznawstwo, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 1999
• [12] Sulima I.: Wpływ wybranych parametrów fi zyko-chemicznych na własności połączenia Al/Al2O3, praca doktorska, AGH, Kraków 2004
• [13] Nicholas M. G.: Mater. Sci. Forum, 29 (1998) 127-150
• [14] Ziv I., Weinberg F., Poole W. J.: Scripta Mater., 40 (1999), nr 11, 1243-1248
• [15] Nicholas M.: J. Mat. Sci., 3 (1968) 571-576
• [16] Sutton W. H.: Report R-64SD44, GE Spice Sciences Lab., Philadelphia 1964
• [17] Dalgleish B. J., Tumble K. P., Evans A. G. Acta Metall., 37 (1989) 1923-193
• [18] Dalgleish B. J., Saiz E., Tomsia A. P., Cannon R. M., Ritchie R. O.: Scripta Metall. Mat., 30 (1994) nr 8, 1109-1114
• [19] Iseki T.: J. Mater. Sci., 14 (1979) 687-692
• [20] Bjerregaard L., Gees K., Ottesen B., Ruckert M.: Przewodnik Metalog, Rodovre, Dania 2001
• [21] Mikułowski B., Sobczak N., Książek M., Radziwiłł W.: Zgłoszenie Patentowe P352264 z dn. 15.02.2002, „Przyrząd do wyznaczania wytrzymałości na ścinanie połączenia różnorodnych materiałów”