PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Possibility of Al-Cu composite manufacturing from fine metal fractions by recycling process

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Określenie możliwości wytwarzania kompozytów Al-Cu w procesie recyklingu drobnych frakcji metali
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Plastic consolidation of highly fragmented materials is a cost-effective way to recover aluminum alloys. In this process, metal in the form of chips, powders, or ribbons omits the melting step that is typical for conventional scrap recycling; by that, it significantly reduces both energy expenses and material losses. By reducing the number of operations, the cost of labor and expenditures on environmental protection can be decreased. In addition, the solid bonding of metals in highly dispersed forms allows us to create heterogeneous structures that could be difficult to obtain in traditional processes. In the present study, the influence of the addition of Cu powder (99.7 wt.%) on the bonding quality of aluminum powder (99.7 wt.%) during hot extrusion is being examined. The examined materials contained aluminum powder with the addition of 5 wt.% of Cu powder. The mixture of these powders were cold compacted to produce an 80-mm-long charge for the extrusion process. Plastic consolidation was conducted at three different temperatures: 300°, 350°, and 400°C. As a result, rods 8 mm in diameter were obtained. Mechanical tests combined with microstructure observations and electrical conductivity tests were performed for the as-extruded materials.
PL
Konsolidacja plastyczna silnie rozdrobnionych form materiałów jest ekonomicznie opłacalnym sposobem odzysku stopów aluminium. W procesie tym pomija się etap topienia, który jest integralną częścią recyklingu konwencjonalnego złomów metali takich jak wióry, proszki i taśmy. Umożliwia to znaczącą redukcję nakładów energetycznych oraz strat materiału. W wyniku zmniejszenia liczby operacji, koszty pracy oraz wydatki na ochronę środowiska mogą zostać znacznie zmniejszone. Dodatkowo konsolidacja plastyczna metali w stanie silnie rozproszonym pozwala uzyskać heterogeniczną strukturę, która może być trudna do otrzymania w tradycyjnych procesach. W niniejszej pracy badano jakość połączenia proszku Al z proszkiem Cu podczas wyciskania na gorąco (proszek Al i 5 wag.% proszku Cu). Wstępnie zagęszczony na zimno wsad o długości 80 mm wyciśnięto w trzech temperaturach: 350°C, 400°C, 450°C. W wyniku konsolidacji plastycznej otrzymano pręty o średnicy 8 mm. Dokonano obserwacji ich mikrostruktury, określono własności mechaniczne z próby jednoosiowego rozciągania oraz przeprowadzono pomiar przewodności elektrycznej.
Rocznik
Strony
117--124
Opis fizyczny
Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Department of Materials Science and Non-Ferrous Metals Engineering, Krakow, Poland
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Department of Materials Science and Non-Ferrous Metals Engineering, Krakow, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Department of Materials Science and Non-Ferrous Metals Engineering, Krakow, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Department of Materials Science and Non-Ferrous Metals Engineering, Krakow, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Department of Materials Science and Non-Ferrous Metals Engineering, Krakow, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Management, Department of Energy Management, Krakow, Poland
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Department of Materials Science and Non-Ferrous Metals Engineering, Krakow, Poland
Bibliografia
  • [1] Kazanowski P., Epler M.E., Misiolek W.Z.: Bi-metal rod extrusion-process and product optimization. Materials Science Engineering A, 369, 1-2 (2004), 170-180
  • [2] Hutchins C.R.: Consolidation of copper and aluminum micro and nanoparticles via equal channel angular extrusion. MSc Thesis, Texas, USA, 2007
  • [3] Hug E., Bellido N.: Brittleness study of intermetallic (Cu, Al) layers in copper-clad aluminium thin wires. Materials Science Engineering A, 528, 22-23 (2011), 7103-7106
  • [4] Abbasi M., Karimi Taheri A., Salehi M.T.: Growth rate of intermetallic compounds in Al/Cu bimetal produced by cold roll welding process. Journal of Alloys and Compounds, 319, 1-2 (2001), 233-241
  • [5] Berski S., Dyja H., Banaszek G., Janik M.: Theoretical analysis of bimetallic rods extrusion process in double reduction die. Journal of Materials Processing Technology, 153-154, 1-3 (2004), 583-588
  • [6] Braunović M., Alexandrov N.: Intermetallic Compounds at Aluminum-To-Copper Electrical Interfaces: Effect of Temperature and Electric Current. IEEE Transactions Components Packag. Manufactoring Technology Part A, 17, 1 (1994), 78-85
  • [7] Eivani A.R., Karimi Taheri A.: A new method for producing bimetallic rods. Materials Letters, 61, 19-20 (2007), 4110-4113
  • [8] Wiewiora M., Wedrychowicz M., Wzorek L.: Mechanical Properties of Solid State Recycled 6060 Aluminum Alloy Chip. METAL 2015: 24th international conference on metallurgy and materials, 1674-1679, Brno, Czech republic, 2015
  • [9] Wzorek Ł., Wędrychowicz M., Skrzekut T., Noga P., Wiewióra M., Wiewióra J., Sajdak W., Richert M.: Selection of optimal conditions for solid bonding of the AlSi11 aluminium alloy. Metallurgy and Foundry Engineering, 42, 2 (2016), 117-125
  • [10] Wzorek Ł., Wiewióra M., Wędrychowicz M., Skrzekut T.: Effect of rapid solidification aluminum alloys with different Si contents on mechanical properties and microstructure. Metallurgy and Foundry Engineering, 42, 3 (2016), 179-186
  • [11] Lee K.S., Kwon Y.N.: Solid-state bonding between Al and Cu by vacuum hot pressing. Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Ed.), 23, 2 (2013), 341-346
  • [12] Lee T.H., Lee Y.J., Park K.T., Jeong H.G., Lee J.H.: Mechanical and asymmetrical thermal properties of Al/Cu composite fabricated by repeated hydrostatic extrusion process. Metals and Materials International, 21, 2 (2015), 402-407
  • [13] Lee W.B., Bang K.S., Jung S.B.: Effects of intermetallic compound on the electrical and mechanical properties of friction welded Cu/Al bimetallic joints during annealing. Journal of Alloys Compounds, 390, 1-2 (2005), 212-219
  • [14] Sheng L.Y., Yang F., Xi T.F., Lai C., Ye H.Q.: Influence of heat treatment on interface of Cu/Al bimetal composite fabricated by cold rolling. Composites Part B: Engineering, 42, 6 (2011), 1468-1473
  • [15] Tavassoli S., Abbasi M., Tahavvori R.: Controlling of IMCs layers formation sequence, bond strength and electrical resistance in Al-Cu bimetal compound casting process. Materials & Design, 108 (2016), 343-353
  • [16] Dobrzański L.A.: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. Wydawnictwo WNT, Warszawa 2002
Uwagi
PL
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-d82bcc73-911d-4f73-a43d-a97fdafe69e1
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.