Struktura i własności mechaniczne kompozytu Al-Cu wytworzonego w procesie wyciskania współbieżnego

• Autorzy: Wzorek Ł. , Piwosz G. , Wędrychowicz M. , Noga P. , Wiewióra M. , Skrzekut T. , Wiewióra J. , Sajdak W. , Richert M.

Identyfikatory

DOI

10.15 199/67.2017.2.2

Warianty tytułu

EN

The structure and mechanical properties of Al-Cu composite produced by direct extrusion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule podjęto próbę wytworzenia włóknistego kompozytu metal-metal w procesie wyciskania współbieżnego. Materiałem wyjściowym syn¬tezy były spakietowane, naprzemiennie krążki aluminium 107O o wysokości 10 mm i miedzi czystej technicznie o wysokości 7 mm. W wyniku tego procesu uzyskano lity pręt o osnowie aluminiowej, na przekroju którego występowały pierścienie miedziane. Przeprowadzono obserwacje struktur oraz przełomów otrzymanej prosówki z użyciem mikroskopii świetlnej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej, wraz z analizą składu chemicznego EDX. Określono rozkład mikrotwardości metodą \lickers'a na przekroju kompozytu oraz zmiany gęstości metodą Archimedesa na jego długości. Badania wykazały dobry stopień połączenia komponentów oraz brak porowatości. Jednakże, zaobserwowano różnice w rozmieszczeniu zbrojenia na długości wyrobu. Stwierdzono wystąpienie dyfuzji i w jej wyniku powstanie fazy międzymetalicznej typu CuJ\l.

EN

An article was made to produce a fibrous metal-metal composite materiał in the process of direct extrusion. The starting materiał for the synthesis was composed of 10 mm high billets of 1070 aluminium and 1 mm high billets of technically pure copper packed in an alternating arrangement. As a result of this process, a solid rod with aluminium matrix and copper rings embedded in the cross-section was produced. Studies of the ob-tained extrudate included structure examinations were carried out by light microscopy and SEM/EDX on fractures of the extrudate with an analy-sis of the chemical composition. The distribution of Mickers microhardness was determined on the composite section, while changes in the density were measured by Archimedes principle over the entire length of the rod. Studies have shown a strong bond formed between the indkidual com¬posite components. Absence of porosity was stated, but differences were noted in the reinforcement distribution along the product length. The occurrence of diffusion and as the resultant formation of an intermetallic Cu2AI phase were confirmed

Słowa kluczowe

PL

kompozyty Al-Cu; konsolidacja plastyczna; SEM

EN

Al-Cu composite; plastic consolidation; SEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 62, nr 2
• Strony: 10--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Wzorek Ł.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Nauki o Materiałach i Inżynierii Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Piwosz G.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Nauki o Materiałach i Inżynierii Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Wędrychowicz M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Nauki o Materiałach i Inżynierii Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Noga P.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Nauki o Materiałach i Inżynierii Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Wiewióra M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Nauki o Materiałach i Inżynierii Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Skrzekut T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Nauki o Materiałach i Inżynierii Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Wiewióra J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Nauki o Materiałach i Inżynierii Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Sajdak W.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Nauki o Materiałach i Inżynierii Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Richert M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Katedra Nauki o Materiałach i Inżynierii Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Chen Zhongchun, Keisuke Ikeda, Tadasu Murakami, Takenobu Takeda, Jian-Xin Xie. 2003. "Fabrication of composite pipes by multi-billet extrusion technique". Journal of Materials Processing Technology 137 (1-3): 10-16.
• [2] Glowacz Adam. 2015. „DC Motor Fault Analysis with the Use of Acoustic Signals, Coiflet Wavelet Transform, and K-Nearest Neighbor Classifier". Archives of Acoustics UO (3): 321-327.
• [3] Hoseini Athar M. M., B. Tolaminejad. 2015. „Weldability window and the effect of interface morphology on the properties of Al/ Cu/AI laminated composites fabricated by explosive welding". Materials & Design 86: 516-525.
• [4] Jun-Ting L, Z. Shuang-jing, Z. Chun-Xiang. 2012 „Casting-cold extrusion of Al/Cu clad composite by copper tubes with different sketch sections". Journal of Central South University of Technology 19 (4): 882-886.
• [5] Kim W. N, S. I. Hong. 2016. "Interactive deformation and enhanced ductility of tri-layered Cu/AI/Cu clad composite". Materials Science and Engineering: A 651: 976-986.
• [6] Kocich R., L. Kuncicka, C. F. Davis, T. C. Lowe, I. Szurman, A. Machackova. 2016. ..Deformation behavior of multilayered Al-Cu clad composite during cold-swaging". Materials & Design 90: 379-388.
• [7] Kocich R., L. Machackova, L. Kuncicka, F. Fojtik. 2015. „Fabrication and characterization of cold-swaged multilayered Al-Cu clad composites". Materials & Design 71: 36-47.
• [8] Lee K. S., S. E. Lee, Y. N. Kwon. 2014. "Interface characterization of Al/Cu 2-ply composites under various loading conditions" Transactions of Nonferrous Metals Society of China 24 (1): 36-41.
• [9] Lee Tae-Hyuk, Young-Jun Lee, Kyung-Tae Park, Ha-Guk Jeong, Jong-Hyeon Lee. 2015. "Mechanical and asymmetrical thermal properties of Al/Cu composite fabricated by repeated hydrostatic extrusion process". Metals and Materials International'21 (2): 402-407.
• [10] Li Xiao-bing, Guo-yin Zu, Ping Wang. 2015. „Microstructural development and its effects on mechanical properties of Al/Cu laminated composite". Transactions of Nonferrous Metals Society ofChina75{-\\. 36-45.
• [11] Madej Lukasz, Henryk Paul, Lechoslaw Trebacz, Wojciech Wajda, Maciej Pietrzyk. 2012. „Multi billet extrusion technology for manufacturing bi-layered components" CIRP Annals - Manufacturing Technology 61 (1): 235-238.
• [12] Nehrkorn Sissy, Manja Handel, Dagmar Dietrich, Harry Podle-sak, Daniela Nickel, Bernhard Wielage, Thomas Lampke. 2014. „A hardness-microstructure correlation study of anodised powder-metallurgical Al-Cu alloy composites". Surface and Coatings Technology 242: 118-124.
• [13] Ren Fengzhang, A. Zhi, D. Zhang, B. Tian, A. A. Volinsky, X. Shen. 2015. ..Preparation of Cu-AI203 bulk nano-composites by combining Cu-AI alloy sheets internal oxidation with hot extrusion" Journal of Alloys and Compounds 633: 323-328.
• [14] Rhee H, W. R. Whittington, A. L. Oppedal, A. R. Sherif, R. L. King, H. J. Kim, C. Lee. 2015. "Mechanical properties of novel aluminum metal matrix metallic composites: Application to overhead conductors" Materials & Design 88:16-21.
• [15] Śleziona Jozef. 1998. Podstawy technologii kompozytów. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• [16] Wang M., M. Hoshino. 2015. Research on the influence of vertical ironing to bonding pressure within multi-billet extrusion for inner ribbed tube. Amsterdam: Elsevier Ltd.
• [17] Wzorek Łukasz. 2015. Wpływ recyklingu z pominięciem fazy ciekłej na strukturę I własności wyciskanych stopów aluminium. Kraków: AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie.
• [18] Yousefi Mehr Vahid, Mohammad Reza Toroghinejad, Ahmad Rezaeian. 2014. "Mechanical properties and microstructure evolutions of multilayered Al-Cu composites produced by accumulative roll bonding process and subsequ¬ent annealing". Materials Science and Engineering: A 601: 40-47.
• [19] Yousefi Mehr Vahid, Mohammad Reza Toroghinejad. 2015. "Application of accumulative roll bonding and anodizing process to produce AI-Cu-AI203 composite". Materials & Design 70: 53-59.