PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Analysis of the solidification and properties of plaster cast Al based composites

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Analiza krzepnięcia i właściwości odlewanych kompozytów na bazie aluminium
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The present work deals with aspects related to the solidification and properties of an Al-Si10Mg/SiC20p alloy cast in plaster moulds. Several strategies were followed to shorten its solidification time such as embedding copper tubes into the mould to make circulate cooling fluids immediately after the casting step. The analysis of cooling curves provided valuable information on the effect of the particles on solidification events. The precipitation of different phases of the MMC takes place at higher temperatures and earlier than in the case of the non reinforced alloy. Particles affect the solidification pattern of the alloy and play a noticeable role in the precipitation of the phases. This fact should be taken into account to design the filling and feeding systems correctly and for modelling and processing parameters as well as in thermal treatments. Eventually samples were obtained under the highest solidification rate conditions to analyse the microstructure and tensile properties of the MMC material.
PL
Praca przedstawia aspekty związane z krzepnięciem i właściwościami stopów Al-Si10Mg/SiC20p odlewanych w formach gipsowych. Aby skrócić czas krzepnięcia stopu testowano kilka strategii, takich jak osadzanie rur miedzianych w formie aby umożliwić obieg cieczy chłodzących natychmiast po odlaniu stopu. Analiza krzywych chłodzenia dostarczyłacennych informacji na temat wpływu cząstek na proces krzepnięcia. Wydzielanie różnych faz w kompozytach metalowo-ceramicznych odbywa się w wyższych temperaturach i wcześniej, niż w przypadku nieumacnianego stopu. Cząstki wpływają na schemat krzepnięcia stopu i odgrywają zauważalną rolę w wydzielaniu faz. Fakt ten powinien być brany pod uwagę przy projektowaniu prawidłowego systemu zalewania formy, modelowaniu parametrów procesu, jak również obróbki cieplnej. Na koniec pobrano próbki otrzymane przy najwyższej szybkości krzepnięcia do analizy mikrostruktury i właściwości wytrzymałościowych kompozytu metalowo-ceramicznego.
Słowa kluczowe
Twórcy
autor
  • Fundación Inasmet, Paseo Mikeletegi 2, 20009 Donostia
Bibliografia
  • [1] M. K. Surappa, Aluminium matrix composites: Challenges and opportunities, Sadhana-Acad. P. Eng. 28, 319 (2003).
  • [2] B. Mondal, S. Kundu, A. K. Lohar, B. C. Pai, Net-shape manufacturing of intricate components of A356/SiCp composite through rapid-prototyping-integrated investment casting, Mater. Sci. Eng. 498, 37 (2008).
  • [3] B. Ralph, H. C. Yuen, W. B. Lee, The processing of metal matrix composites - an overview, J. Mater. Process Technol. 63, 339 (1997).
  • [4] B. Previtali, D. Pocci, C. Taccardo, Application of traditional investment casting process to aluminium matrix composites, Composites 39, 1606 (2008).
  • [5] C. González-Rivera, J. Baez, R. Chávez, O. Alvarez, J. Juárez-Islas, Effect of SiCp content on cooling curve characteristics and solidification kinetics of Al-Si/SiCp cast composites, Int. J. Cast Metal Res. 16 (6), 531 (2003).
  • [6] Y. M. Youssef, R. W. Hamilton, R. J. Dashwood, P. D. Lee, Latent heat evolution from TiB2 particulate reinforced aluminium alloys, Mater. Sci Forum. 396, 259 (2002).
  • [7] C. Bartels, D. Raabe, G. Gottstein, U. Huber, Investigation of the precipitation kinetics in an Al6061/TiB2 metal matrix composite, Mater. Sci. Eng. A237, 12 (1997).
  • [8] J. K. Kim, P. K. Rohatgi, Nucleation on ceramic particles in cast metal matrix composites, Metall. Mater. Trans A. 31 84, 1295 (2000).
  • [9] L. Y. Zhang, Y. H. Jiang, Z. Ma, S. F. Shan, Y. Z. Jia, C. Z. Fan, W. K. Wang, Effect of cooling rate on solidified microstructure and mechanical properties of aluminium-A356 alloy, J. Mater. Process Tech. 207, 107 (2008).
  • [10] A. M. Samuel, H. Liu, F. H. Samuel, Effect of melt, solidification and heat- treatment processing parameters on the properties of Al-Si-Mg/SiCp composites, J. Mater. Sci. 28, 6785 (1993).
  • [11] A. M. Samuel, A. Gotmare, F. H. Samuel, Effect of solidification rate and metal feedability on porosity and SiC/Al2O3 particle distribution in an Al-Si-Mg (359) alloy, Compos. Sci. Technol. 53, 301 (1995).
  • [12] A. Dolata-Grosz, M. Dyzia, J. Sleziona, The formation of the structure of cast composites in different solidification conditions, Arch. Mat. Sci. Eng. 31, 13 (2008).
  • [13] J. Braszczynski, A. Zyska, Analysis of the influence of ceramic particles on the solidification process of metal matrix composites, Mat. Sci. Eng. A278, 195 (2000).
  • [14] CTIF: Centre technique des industries de la fonderie, Atlas de micrographie quantitative des A-S7G, Editions techniques des industries de la fonderie (1976).
  • [15] A. K. Kuruvilla, K. S. Prasad, V. V. Bhanuprasad, Y. R. Mahajan, Microstructure-property correlation in AI/TiB2 composites, Scripta Materalia 24, 873 (1990).
  • [16] L. Bäckerud, G. Chai, J. Tamminen, Solidification characteristics of aluminium alloys, Foundry alloys. AFS/Skanaluminium 2, ISBN 0-87433-119-6 (1990).
  • [17] S. Nagarajan, B. Dutta, M. K. Surappa, The effect of SiC particles on the size and morphology of eutectic silicon in cast A356/SiCp composites, Compos. Sci. Technol. 59, 897 (1999).
  • [18] Y. M. Youssef, R. J. Dashwood, P. D. Lee, Effect of clustering on particle pushing and solidification behaviour in TiB2 reinforced aluminium PMMCs, Composites: Part A 36, 747 (2005).
  • [19] I. G. Watson, M. F. Forster, P. D. Lee, R. J. Dashwood, R. W. Hamilton, A. Chirazi, Investigation of the clustering behaviour of titanium diboride particles in aluminium, Composites: Part A 36, 1177 (2005).
  • [20] M. K. Surappa, Microstructure Evolution During Solidification of DRMMCs (Discontinuously Reinforced Metal Matrix Composites): State of Art, J. Mater. Process Technol. 63, 325 (1997).
  • [21] P. Bassani, B. Previtali, A. Tuissi, M. Vedani, G. Vimercati, S. Arnaboldi, Solidification and microstructure of A360-SiCP cast composites, Metallurgical Science and Technology 23, 1 (2003).
  • [22] W. S. Miller, F. J. Humphreys, Strengthening mechanisms in metal matrix composites. Fundamental relationships between microstructure & mechanical properties of metal matrix composites, Edited by P. K. law and M. N. Gunger, The Minerals, metals and materials society (1990).
  • [23] F. J. Humphreys, A. Basu, M. R. Djazeb, The microstructure and strength of particulate metal-matrix composites, Metal matrix composites-Processing, microstructure and properties, 12th Riso International Symposium on materials science, 51 (1991).
  • [24] N. Chawla, Y-L. Shen, Mechanical behaviour of particle reinforced metal matrix composites, Adv. Eng. Mat. 3, 357 (2001).
  • [25] T. W. Clyne, P. J. Withers, An introduction to metal matrix composites, Cambridge University Press, ISBN 0-521-41808-9 (1993).
  • [26] M. Hu, W.-D. Fei, C.-K. Yao, A study on correlation of thermal mismatch stress of SiCw/Al composite through curves of thermal expansion coefficient, Scripta Materalia 46, 563 (2002).
  • [27] R. M. Aikin, Jr., The mechanical properties of In-situ composites, JOM. 49 (8), 35 (1997).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BSW3-0096-0013
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.