Determination of the strengthening coefficient of pressure cast AlSi13Cu2/chopped carbon fibre composite

• Autorzy: Konopka Z. , Łągiewka M. , Nadolski M. , Zyska A.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0109

Warianty tytułu

PL

Wyznaczenie współczynnika umocnienia kompozytu AlSi13Cu2-cięte włókna węglowe odlewanego ciśnieniowo

• Konferencja: International Conference Development Trends in Mechanization of Foundry Process (6 ; 5-7.09.2013 ; Inwałd, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of the work is the determination of the strengthening coefficient for the AlSi13Cu2 alloy matrix composite reinforced with chopped carbon fibre and produced by high-pressure casting method. This coefficient was determined during the static tensile test using the Ramberg-Osgood equation. The regression relationships between strain and stress were established, serving as a basis for finding the strengthening coefficient values. The measurements and calculations were performed also for the matrix alloy itself, for the purpose of comparison. The examined coefficient decreased with an increase of fibre fraction in the composite. Its value for composite containing 15 vol. % of chopped fibre was found to be lower by 30% than the value determined for matrix alloy, what means the strengthening of the alloy to such a degree.

PL

Celem pracy jest wyznaczenie współczynnika umocnienia kompozytu na osnowie stopu AlSi13Cu2 zbrojonego ciętymi włóknami węglowymi wytworzonego metodą ciśnieniowego odlewania. Współczynnik ten wyznaczono w statycznej próbie rozciągania korzystając z równania Ramberga-Osgooda. Opracowano regresyjne zależności odkształcenia i naprężenia, na podstawie których wyznaczono współczynnik umocnienia. Dla porównania wykonano pomiary dla stopu osnowy bez włókien. Stwierdzono zmniejszenie się tego współczynnika ze wzrostem udziału włókien w kompozycie. Jego wartość dla kompozytu zawierającego 15% obj. ciętych włókien jest o około 30% niższa od wartości wyznaczonej dla stopu osnowy, co oznacza, że materiał został w takim stopniu umocniony.

Słowa kluczowe

EN

metal matrix composites; pressure die casting; strengthening

PL

kompozyty z osnową metaliczną (MMC); odlewanie ciśnieniowe; umocnienie

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 3
• Strony: 957--960
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Konopka Z.

• Częstochowa University of Technology, Częstochowa, Poland

autor

Łągiewka M.

• Częstochowa University of Technology, Częstochowa, Poland

autor

Nadolski M.

• Częstochowa University of Technology, Częstochowa, Poland

autor

Zyska A.

• Częstochowa University of Technology, Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Z. Konopka, Metalowe kompozyty odlewane. Wyd. Politechnika Częstochowska, Czestochowa (2011).
• [2] M. F. Ashby, Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim. WNT, Warszawa (1998).
• [3] K. Landry, Characteristic contact angles in the aluminium/ vitreous carbon system, Scripta Materialia 34, 841-846 (1996).
• [4] J. Hashim, L. Looney, M. S. J. Hashmi, The wettability of Si Cparticles by molten aluminium alloy, J. of Mater. Proc. Technology 119, 324-328 (2001).
• [5] B. Wielage, A. Dorner, Corrosion studies on aluminium reinforced with uncoated and coated carbon fibres, Composites Sc. Techn. 59, 1239-1245 (1999).
• [6] J. Rams, A. Ureña, M. D. Escalera, M. Sánchez, Electroless nickel coated short carbon fibres in aluminium matrix composites, Composites A 38, 566-575 (2007).
• [7] Y. D. Huang, N. Hort, H. Dieringa, Microstructural investigations of interfaces in short fiber reinforced Al Si12Cu Mg Ni composites, Acta Materialia 53, 3913-3923 (2005)
• [8] D. Doutre, Foundry Experience in Casting Aluminium Metal Matrix Composites, Trans. Amer. Found. Soc. 101, 1070-1076 (1993).
• [9] J. Campbell, Review of Fluidity Concepts in Casting, Cast Metals 7, 227-237 (1994).
• [10] Z. Konopka, A. Zyska, M. Cisowska, Badanie wypełniania wnęki formy ciśnieniowej suspensją kompozytową, Archiwum Odlewnictwa 4, 14, 229-236 (2004).
• [11] M. H. Alibaldi, Numerical Fracture Mechanics. Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 2 (1991).
• [12] D. Stouffer, L. T. Dame, Inelastic Deformation of Metals. Models, Mechanical Properties and Metallurgy. New York, Jon Wiley & Sons Inc., 66 (1996).
• [13] A. Bochenek, Inicjacjai podkrytyczny rozwój szczeliny w stalach mikro-stopowychwujeciu metod numerycznych i doswiadczalnych. Czestochowa, Wydaw. Politechniki Czestochowskiej (1990).