Mikrostruktura i właściwości kompozytów na osnowie stopu aluminium umacnianych węglikiem krzemu

• Autorzy: Leszczyńska-Madej B. , Tylek A. , Wąsik M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2015.5.3

Warianty tytułu

EN

Microstructure and properties of aluminium alloy matrix composites reinforced by silicon carbide

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem było określenie wpływu zawartości fazy umacniającej SiC oraz parametrów wytwarzania na mikrostrukturę i właściwości kompozytów na osnowie stopu aluminium. Materiał badawczy stanowiły kompozyty Al4Cu z dodatkiem 5 oraz 10 % SiC oraz kształtki Al4Cu bez dodatku węglika krzemu. Kompozyty zostały otrzymane metodą metalurgii proszków. Proces wytwarzania kompozytów obejmował prasowanie jednostronne pod ciśnieniem 300 MPa oraz spiekanie w atmosferze ochronnej azotu w temperaturze 580 oraz 620 °C przez 60 min. Uzyskane spieki poddano badaniom gęstości, twardości, wytrzymałości na zginanie, właściwości tribologicznych. Przeprowadzono także obserwacje mikrostruktury. W celu lepszego zagęszczenia otrzymanych spieków dokonano operacji doprasowania i ponownego spiekania. Na podstawie otrzymanych danych stwierdzono, że wzrost zawartości węglika krzemu powoduje zwiększenie twardości badanych kompozytów. Operacje doprasowania i ponownego spiekania pozwalają na uzyskanie wzrostu właściwości wytrzymałościowych kompozytów AlCu-SiC.

EN

The main purpose of the work was to determine the quantitatively the reinforcement of aluminium matrix composites by silicon carbide particles and the influence of manufacturing parameters on the microstructure and the properties of the composites. The research materials were AlCu-SiC composites with 5 and 10 wg. % of SiC carbide and the AlCu as a reference material. The composites were fabricated by using Powder Metallurgy methods (PM) through pressing (under the 300 MPa pressure) and subsequent sintering at the protective nitrogen atmosphere at temp. 580 °C and 620 °C for one hour. The obtained sinters were subjected to hardness, bending strength and wear resistant measurement. The density was also tested. Additionally, the microstructure was analyzed using both light and scanning electron microscopy. In order to increase the density of obtained sinters the additional pressing and sintering were performed. The results of the experiment show that the increasing of silicon carbide reinforcement resulted in obtaining higher hardness of the studied composites. Process of additional pressing and sintering allows for obtaining higher mechanical properties of AlCu-SiC composites.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; aluminium; węglik krzemu; metalurgia proszków; mikrostruktura

EN

composites; silicon carbide; powder metallurgy; microstructure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 60, nr 5
• Strony: 218--226
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Leszczyńska-Madej B.

• AGH, Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Tylek A.

• AGH, Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Wąsik M.

• AGH, Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. Wojciechowski A., Sobczak J.: Alternatywne kompozytowe rozwiązania materiałowe w skojarzeniach ciernych. Journal of KONES Internal Combustion Engines 2003, t. 10, s. 3÷4.
• 2. Hafizpour H. R., Simchi A.: Investigation on compressibility of Al – SiC composite powders, Powder Metallurgy, 2008, vol. 51, no. 3, pp. 217÷223.
• 3. Shim Y., Levine L. E., Fields R. J.: Optimal concentration of SiCinSiC/Al composites: experimental and percolation theory prediction of lower and upper bounds, Physica 2005, A 348, pp. 1÷15.
• 4. Meena K. L., Manna A., Banwait S.: An Analysis of Mechanical Properties of the Developed Al/SiC-MMC. American Journal of Mechanical Engineering, 2013, vol. 1, no. 1, pp. 14÷19.
• 5. Kumer K. S., Bao G.: Inetrmetallic matrix composites – an overview. Composites, 1994, vol. 52, pp. 127÷138.
• 6. Pieczonka T., Gácsi Z., Kovács J.: Sinterability of aluminum powder in different atmospheres controlled by dilatometry, Proc. 4th Int. Powder Metallurgy Conference in Romania, Sinaia 2005, vol. 1, pp. 405÷412.
• 7. Leszczyńska-Madej B., Madej M..: Analiza parametrów procesu wytwarzania kompozytów Al-SiC. Rudy Metale 2013, t. 58, nr 5, s. 259÷266.
• 8. Suśniak M., Karwan-Baczewska J., Dutkiewicz J., Pietrzak K.: The influence of SiC on the properties of aluminium powder obtained from recycled materials. Materiały Ceramiczne, 2011, vol. 63, no. 3, pp. 479÷483.
• 9. Suśniak M., Karwan-Baczewska J., Dutkiewicz J.: Actis Grade M.: Structural analysis of composite powders obtained from recycled material. Inżynieria Materiałowa, 2012, nr 2, s. 86÷89.