Własności trybologiczne materiałów kompozytowych na osnowie stopu aluminium 7075 umacnianych włóknami Al₂O₃

• Autorzy: Naplocha K. , Kaczmar J. W.

Warianty tytułu

EN

Tribological properties of Al 7075 alloy based composites strengthened with Al₂O₃ fibres

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano odporność na zużycie ścierne materiałów kompozytowych na osnowie stopu aluminium 7075 umacnianych włóknami Al₂O₃ Saffil. Pomiary przeprowadzono metodą pin-on-disc w warunkach tarcia suchego dociskając próbki do obracającej się żeliwnej tarczy. Określono wpływ ciśnienia wywieranego przez próbki oraz ukierunkowania włókien, w stosunku do powierzchni ścieranej na stopień zużycia. Materiały wytwarzano metodą prasowania w stanie ciekłym nasycając stopem aluminium 7075 kształtki ceramiczne z włókien Saffil o porowatości 80-90%. Odporność na zużycie materiałów kompozytowych, w stosunku do nieumocnionego stopu 7075, była nieznacznie gorsza przy mniejszym ciśnieniu 0,8MPa wywieranym przez próbkę z kompozytu na żeliwną tarczę. Pod większym ciśnieniem 1,2 MPa odporność stopu nieumocnionego była jeszcze lepsza, a ukierunkowanie włókien w materiałach kompozytowych nie miało większego znaczenia na zużycie. Zaobserwowano również znaczne zużycie przeciwpróbki, gdyż zużyty materiał kompozytowy wraz z rozdrobnionymi włóknami Al₂O₃ pełnił rolę ścierniwa. Wzrost odporności na ścieranie materiałów kompozytowych na osnowie stopu 7075 uzyskano po zastosowaniu umocnienia zawierającego oprócz włókien Al₂O₃ również włókna C.

EN

Wear resistance of 7075 aluminium alloy based composite materials reinforced with Al₂O₃ Saffil fibres was investigated. The measurements of wear were performed applying the pin-on-disc method at dry friction conditions with the gray iron counterpart. The effects of pressure of composite samples on the counterpart made of gray iron and the orientation of fibers in relation to the friction surface on wear rate were determined. The materials were produced by squeeze casting method where 80-90% porous ceramic preform were infiltrated. After T6 heat treatment hardness increased about 50-60% both for unreinforced alloy and composites containing strengthening Saffil fibres. Wear resistance of composite materials in relation to the unreinforced 7075 alloy was slightly worse at lower pressure of 0.8 MPa. Under higher pressure of 1.2 MPa wear resistance of unreinforced 7075 alloy was even better whereas no effect of orientation of fibers on wear in composite materials was observed. Additionally, significant wear of counterface in the presence of debris with fragmented Al₂O₃ fibres as abrasives was observed. Wear resistance improvement of composite materials was obtained when with alumina Saffil fibres Carbon C fibres in the preforms were applied.

Słowa kluczowe

PL

materiał kompozytowy; stop 7075; włókno AI2O3; tarcie suche

EN

composite material; 7075 alloy; Al2O3 fibre; dry sliding

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archives of Foundry Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, iss. 2 spec.
• Strony: 153--158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Naplocha K.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław

autor

Kaczmar J. W.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław

Bibliografia

• [1]. M. Łągiewka, Z. Konopka, A. Zyska, M. Nadolski, Examining of abrasion resistance of hybrid composites reinforced with SiC and Cgr particles, Archives of Foundry Engineering, Volume 8, Special Issue 3/2008 59–62.
• [2]. A. Dolata-Grosz, M. Dyzia, J. Śleziona: Structure and technological properties of AlSi12 –(SiCp + Cgp) composites, Archives of Foundry Engineering, Volume 8 Issue 1/2008, 43–46.
• [3]. E. Cerri, E. Evangelista, A. Forcellese, H. J. McQueen: Comparative hot workability of 7012 and 7075 alloys after different pretreatments Original Research Article, Materials Science and Engineering A, Volume 197, Issue 2, 1 July 1995, Pages 181-198.
• [4]. F. Rikhtegar, M. Ketabchi: Investigation of mechanical properties of 7075 Al alloy formed by forward thixoextrusion process, Materials & Design, Volume 31, Issue 8, September 2010, Pages 3943-3948.
• [5]. Mun-Yong Lee, Sung-Man Sohn, Chang-Yong Kang, Dong-Woo Suh, Sang-Yong Lee: Effects of pretreatment conditions on warm hydroformability of 7075 aluminum tubes Original Research Article Journal of Materials Processing Technology, Volumes 155-156, 30 November 2004, Pages 1337-1343.
• [6]. A. Zyska, Z. Konopka, M. Łągiewka, M. Nadolski: Heat treatment of squeezed AlZnMg alloy, Archives of Foundry Engineering, Volume 8, 3/2008, 123–126.
• [7]. H.V. Atkinson, K. Burke, G. Vaneetveld: Recrystallisation in the semi-solid state in 7075 aluminium alloy, Original Research Article, Materials Science and Engineering: A, Volume 490, Issues 1-2, 25 August 2008, Pages 266-276.
• [8]. Chai-Yuan Sheu, Su-Jien Lin: Ageing behaviour of SiCp-reinforced AA 7075 composites, Journal of Materials Science 32 (1997) 1741-1747.
• [9] S.W. Kim, D.Y. Kim, W.G. Kim, K.D. Woo: The study on characteristics of heat treatment of the direct squeeze cast 7075 wrought Al alloy, Materials Science and Engineering A304–306 (2001) 721–726.
• [10]. A. Sahin: Effect of reinforcements on precipitation behaviour in Al 7075/TiC composite, Scripta Materialia, Vol 37, (1997) 1117-1121.