Nowoczesne materiały złożone na bazie stopów aluminium

• Autorzy: Grabian J.

Warianty tytułu

EN

Modern Materials Composed on the Base of Aluminium Alloys

• Konferencja: Zachodniopomorski Kongres Nauki (II; 07-09.12.2005; Szczecin, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój lotnictwa i technologii kosmicznych wymusił konieczność opracowania nowych, odpornych na podwyższone temperatury materiałów spełniających wymagania szczególnie w zakresie wysokiej wytrzymałości i niskiej gęstości. Materiałem spełniającym te wymagania okazały się metalowe kompozyty powstałe przez odpowiednie połączenie osnowy ze stopów aluminium lub magnezu i elementów zbrojących, najczęściej ceramicznych, w postaci włókien, cząstek lub whiskerów. Tak zbudowany złożony materiał charakteryzuje się zespołem właściwości niemożliwym do uzyskania w przypadku materiałów klasycznych. Podstawy teoretyczne obszaru badań dotyczących materiałów - inżynierii materiałowej - pozwalają na tworzenie materiałów kompozytowych o właści-wościach zgodnych z potrzebami konstruktora. Materiały te stały się dominującym czynnikiem postępu w szeroko pojętym transporcie, szczególnie lądowym i powietrznym, a także w medycynie, w produkcji sprzętu sportowego i rekreacyjnego itp. Metalowe materiały kompozytowe na bazie stopów aluminium znalazły szczególnie szerokie zastosowanie w produkcji elementów silników spalinowych, obudów skrzyń biegów, wałów napędowych, elementów zawieszenia i innych elementów konstrukcyjnych, przyczyniając się tym samym do obniżenia masy własnej pojazdów w transporcie lądowym, co skutkuje zmniejszeniem zużycia paliwa. Materiały te umożliwiły również wprowadzenie w silnikach spalinowych zmian konstrukcyjnych pozwalających na zmniejszenie emisji szkodliwych składników spalin. Materiałem, który powstał na bazie kompozytów aluminiowych zbrojonych cząstkami ceramicznymi są piany metalowe o niskiej gęstości. Materiał ten znajduje zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym jako wypełnienie struktur podlegających niszczeniu w strefie zgniotu, stając się, jako znakomity absorbent energii, istotnym czynnikiem pozwalającym konstruować bezpieczne środki transportu.

EN

The development of aviation and space technologies has made it necessary to work out new materials, resistant to elevated temperatures, meeting requirements particularly in the range of high strength and low density. These requirements have been met by metal composites created by a suitable linking of the matrix of aluminium or magnesium alloys and reinforcing elements, mostly ceramic, in the form of fibres, particles or whiskers. Material thus composed is characterized by a set of properties difficult to attain in the case of classical materials. The theoretical bases of the research area material engineering - permit the creation of composite materials with properties conformed to the designer's needs. These materials have become the predominant factor of progress in transport widely conceived, particularly land and air transport, and also in m.edicine, in the production of sports and recreational equipment etc. Metal composite materials on the base of aluminium alloys have found particularly wide application in the production of diesel engines for the motor trade, gearbox casings, crankshafts. suspension elements and other construction elements, thus contributing to lowering the complete vehicle kerb weight. which results in the decrease of fuel consumption. These materials have also mad" It possible to introduce construction changes in diesel engines, permitting a decrease in the emission of harmful fuel exhaust components. Material that was created on the base of aluminium composites reinforced with ceramic particles, is metal foam of low density. It finds particular application in the motor industry, as the filling of structures subject to destruction in the crumple zone, becoming, as an excellent energy absorber, an essential factor in constructing safe cars .

Słowa kluczowe

PL

stopy aluminium; metalowe materiały kompozytowe; piany metalowe

EN

aluminium alloys; metal matrix composite; metallic foam

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 7 (79)
• Strony: 23--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grabian J.

• Akademia Morska w Szczecinie Instytut Nauk Podstawowych Technicznych ul. Podgórna 51-53, 70-205 Szczecin

Bibliografia

• 1. Śleziona J., Podstawy technologii kompozytów, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 1998.
• 2. Sobczak J., Kompozyty metalowe, Instytut Odlewnictwa, Instytut Transportu samochodowego, Kraków - Warszawa 2001.
• 3. Nowacki J., Spiekane metale i kompozyty z osnową metaliczną, WNT, Warszawa 2004.
• 4. Fraś E., Krystalizacja metali i stopów, PWN, Warszawa 1992.
• 5. Clune T.W., Withers P.J., An Introduction of Metal-Matrix Composites, Cambridge University Press 1993.
• 6. Hosking F.M., Portillo F.F., Wunderlin R., Mehrabian R., Composites of Al alloys: fabrication and wear behaviour, Journal of Mat. Science, 1982, 17.
• 7. Sobczak J., Piany metalowe monolityczne i kompozytowe oraz gazary, Instytut Odlewnictwa, Kraków 1998.
• 8. Gawdzińska K., Analiza i klasyfikacja wad struktury odlewów z metalowych materiałów kompozytowych, praca doktorska. Politechnika Szczecińska, Szczecin 2002.
• 9. Grabian J., Nasycanie zbrojenia z ceramicznych włókien nieuporządkowanych podczas wytwarzania odlewów z kompozytów metalowych, Wyższa Szkoła Morska, Szczecin 2001.
• 10. Grabian J„ Jackowski J., Porosity of infiltrated metal composites - an attempt analysis of the problem, Międzynarodowy Kongres EUROMAT'99, Monachium, 27-30.09.1999, vol. 5.
• 11. Grabian J., Dobór parametrów technologicznych procesu wytwarzania metalowych kompozytów nasycanych, Zbiór referatów III Posiedzenia Komitetu Budowy Maszyn PAN, 25-26.09.2000.
• 12. Grabian J., Charakterystyka technologiczna zbrojenia kompozytów nasycanych, V Seminarium Ogólnopolskie PTMK „KOMPOZYTY 2001 - Teoria i praktyka", Jaszowiec 18-20.04.2001, wyd. „Kompozyty".
• 13. Grabian J., Analysis of Reinforcement Saturation Conditions of Cast Metal Matrix Composites, SHMD 2002 "Metalurgy".
• 14. Gawdzińska K., Grabian J., An assessment attempt of saturated metal-matrix composite casts by means of computer image analysis, 8lh International Conference TECHNOLOGY 2003, Bratislava 2003.
• 15. Grabian J., Jackowski J., Szweycer M., Surface phenomena in metal matrix cast composites, Międzynarodowy Kongres EUROMAT'98, "Materials in oceanie environment" Lizbona 1998.