Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of nano TiO2/Micro (SiC/B4C) Reinforcement on the Mechanical, Wear and Corrosion Behaviour of A356 Metal Matrix Composite

Paulraj D., Jeyakumar Palanisamy D., Rajamurugan G., Krishnasamy Prabu

Archives of Metallurgy and Materials

|

2021

|

Vol. 66, iss. 3

871--880

EN

This work investigates the distribution and the effect of synthesized nano TiO2, micro SiC and B4C particle on the aluminium (A356) metal matrix composites (AMMC). The consequences of this reinforcement on the mechanical, tribology and corrosion behaviour of the AMMC matrix are analyzed. The nano TiO2 is synthesized by wet chemistry sol-gel process, and the reinforcements are added with A-356 by stir casting method. The ASTM standard test specimens are characterized through mechanical, tribology, and corrosion tests for identifying their properties. The metallurgical characterization has been deliberated through XRD and SEM with EDS. in the tensile test results, the percentage of elongation is dropped drastically by 73% due to the enhanced volume % of nano TiO2, micro SiC, and B4C particles. The particle addition of the wear rate and weight loss are reduced at different volume percentages of the A356 matrix. The time plays a significant role in the corrosion rate. The test results also confirm that the corrosion rate is comparatively minimum in 24 hrs (592.35 mm/yr) duration than the 48 hrs (646.368 mm/yr) in both the solutions.

2

Optimization on friction and wear behaviour of Al-Si alloy reinforced with B4C particles by Powder Metallurgy using Taguchi design

Jeya Raj R., Lenin Anselm W. A., Jinnah Sheik Mohamed M., Christopher Ezhil Singh S., John T. D., Rajeev D., Glan Devadhas G., Jaya Christyan K. G., Malkiya Rasalin Prince R., Jeen Robert R. B.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2020

|

Vol. 68, nr 6

1393--1402

EN

This research paper discusses the friction and wear behaviour of Al-12Si alloy reinforced with B4C prepared through Powder Metallurgy (P/M) method by varying the weight percentage of reinforcement (x = 2, 4, 6, 8, and 10) content. The samples were prepared by using die and punch assembly and the lubricant used to eject the sample from the die was molybdenum disulfide. The compaction was done by using a compression testing machine by applying a pressure of 800 MPa. The dry sliding friction and wear behaviour of the sample was conducted on a Pin-on-Disc machine and the experimental values of friction and wear were calibrated. The Taguchi design experiment was done by applying an L25 orthogonal array for 3 factors at 5 levels for the response parameter Coefficient of Friction (CoF) and wear loss. The SEM images show the shape, size and EDX confirm the existence of Al, Si, B4C particles in the composites. Analysis of Variance (ANOVA) for CoF of S/N ratio, shows that the reinforcement having 34.92% influence towards the S/N ratio of CoF, ANOVA for wear loss of S/N ratio shows that the sliding distance having 46.76% influence towards the S/N ratio of wear loss, when compared to that of the other two input parameters. The interaction line plot and the 2Dsurface plot for CoF and wear loss show that the increase in B4C content decreases the wear loss and CoF. The worn surface shows that the B4C addition will increase the wear resistance.

3

Effect of B4C Reinforcement on the Dry Sliding Wear Behaviour of Ti-6Al-4V/B4C Sintered Composites Using Response Surface Methodology

Ramkumar T., Narayanasamy P., Selvakumar M., Balasundar P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 3

1179--1200

EN

The present investigation has been made to assess the influence of B4C reinforced with Ti-6Al-4V matrix prepared by powder metallurgy route. High energy ball milling was used to prepare the composites. Cylindrical preforms were prepared using suitable die set assembly. The green preforms were sintered in the muffle furnace at 900°C for 1h. Further the preforms were cooled inside the furnace till the room temperature has attained. SEM with EDS mapping analysis was used to evaluate the morphology and elemental confirmation of the prepared composite. The density and hardness of the samples are determined using Archimedes principle and Rockwell hardness testing machine. The wear resistance of the samples was determined by employing a pin on disc apparatus. The hardness of the composites (Ti-6Al-4V /10B4C) was increased while comparing to the base material (Ti-6Al-4V) which is attributed to the presence of hard ceramic phase. Response Surface Methodology (RSM) five level central composite design approach was accustomed and it minimised the amount of experimental conditions and developed mathematical models among the key process parameters namely wt. % of B4C, applied load and sliding distances to forecast the abrasive response of Specific Wear Rate (SWR) and Coefficient of Friction (CoF). Analysis of variance was used to check the validity of the developed model. The optimum parameters of specific wear rate and coefficient of friction were identified.

4

Optimization of the wear resistance of AA2024 matrix composites fabricated with hot pressing

Ovali I., Karakoç H., Çinici H.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 79, nr 1

19--23

EN

Purpose: In the present study, the effects of B4C reinforcement volume fraction (% 5-15-20) on the abrasive wear properties of AA2024 matrix composites produced with hot pressing methods were investigated. Design/methodology/approach: As-received samples were also used for comparison. AA 2024 powder was mixed with B4C-SiC-Al2O3 particles by a three dimensional mechanic mixer for 30 minutes. Mixed powder was pressed under 60 MPa at room temperature in the steel mold by unidirectional. Steel mold kept in the furnace at 550ºC after the pre-pressing for 30 minutes. Samples were pressed in heated mold under 100 Pa. The wear tests were carried out using a pin-on-disk wear tester by sliding at sliding speeds of 1.2 m/s against silicon carbide paper. Normal loads of 10, 20 and 30 N at constant sliding speed at room temperature. Findings: The experimental result showed that B4C volume fraction significantly influence the wear behavior of AA2024 matrix composites produced with hot pressing methods. Originality/value: It was also found that the wear resistance of AA2024 matrix composites produced with hot pressing methods increases with increasing B4C volume fraction. The highest weight loss was obtained in the unreinforced matrix material.

5

Effect of h-BN solid nano lubricant on the dry sliding wear behaviour of Al-B4C nanocomposites

Harichandran R., Selvakumar N.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2016

|

Vol. 77, nr 1

5--11

EN

Purpose: In this paper, three composites with different B4C content and fixed h-BN nanoparticles reinforced aluminium composites were fabricated through ultrasonic cavitation assisted casting. The role of the B4C and h-BN nanoparticles content on the mechanical and tribological properties of the aluminium composites was evaluated. This study presents the report on characterizion and evaluation of mechanical properties of h-BN and B4C nanoparticles reinforced aluminium composites. Design/methodology/approach: Al-B4C-h-BN composites are fabricated using stir and ultrasonic cavitation-assisted casting processes. The prepared composites are characterized using X-ray diffraction, Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive Spectroscopy. The dry sliding wear behaviour of the Al-B4C-h-BN composites are investigated using pin-on-disc wear test. Findings: The results of microstructural study reveal that uniform distribution, grain refinement and low porosity in composite specimens. The wear properties of the hybrid nanocomposites, containing 4 wt% B4C and 2 wt. % h-BN, exhibit the superior wear resistance properties as compared to unreinforced aluminium matrix. Practical implications: The interest in use of hexagonal boron nitride nanoparticles (h-BN) as solid nano lubricant for aluminium has been growing considerably due to its self lubricating properties.

6

Possibilities of production of the composite coatings reinforced by hard ceramic particles by laser cladding

Bartkowski D., Dudziak B., Piasecki A., Matysiak W.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2015

|

Vol. 60, nr 2

17--20

EN

The paper presents research results of metal matrix composite coatings produced on S355 steel using laser cladding. Two powder mixtures Stellite-6/30% B4C and Stellite-6/30% SiC were used. The aim of this study was to determine the applicability of these materials in the production of composite coatings having a microstructure similar to sintered carbides. Applied carbides were characterized by very high hardness (B4C -3800 HV, SiC -2500 HV) and a high melting point (B4C -2763°C, SiO -2730°C).Such parameters are conducive to formation of coatings with composite microstructure. The purpose of analyzed process consisted in complete melting of matrix material, partial melting of reinforcing particles and minimal melting of substrate material. This effect has been achieved to a limited extent.

PL

Przedstawiono wyniki badań kompozytowych warstw powierzchniowych wytwarzanych na stali S355przy użyciu proszkowego napawania laserowego. Zastosowano dwie mieszaniny proszkowe Stellite-6/30%B4C oraz Stellite-6/30%SiC.Celem badań było określenie możliwości zastosowania tego rodzaju materiałów do wytwarzania kompozytowych warstw powierzchniowych o mikrostrukturze zbliżonej do węglików spiekanych. Zastosowane węgliki charakteryzowały się bardzo dużą twardością (B4C -3800 HV, SiC -2500 HV) oraz wysoką temperaturą topnienia (B4C -2763°C, SiC -2730°C). Takie parametry sprzyjają wytworzeniu warstwy o budowie kompozytowej. Celem badanego w pracy procesu było całkowite przetopienie materiału osnowy, częściowe cząstek fazy wzmacniającej oraz minimalne materiału podłoża. Efekt ten został osiągnięty w ograniczonym zakresie.

7

Microstructure and wear resistance of Stellite-6/WC metal matrix composite coatings

Bartkowski D., Kinal G., Dudziak B., Piasecki A., Matysiak W.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2015

|

Vol. 60, nr 2

21--25

EN

The paper presents the study results of metal matrix composite coatings formed on S355 and B27 steels by laser cladding with powder technology. Powder mixture consisting of cobalt based alloy and tungsten carbides particles was used. The study consisted of production of the coatings using Trumpf TruDisk laser device equipped with 3-stream nozzle powder feeding system. Composite coatings were produced both on laboratory specimens as well as on agricultural tools. The constant value of feed rate equals 460 mm min-1 and different values of laser beam power (400, 550 and 700 W) have been used. The influence of laser beam power on microstructure, chemical composition and wear resistance on produced coatings have been investigated.

PL

Przedstawiono wyniki badań z kompozytowych warstw powierzchniowych wytwarzanych na stalach S355 i B27 przez napawanie laserowe techniką proszkową. Zastosowano mieszaninę proszkową składającą się z proszku stopu na bazie kobaltu i cząstek węglika wolframu. Badanie polegało na wytworzeniu warstw powierzchniowych przy użyciu urządzenia laserowego Trumpf TruDisk wyposażonego w system trójstrumieniowego podawania proszku. Warstwy powierzchniowe wytwarzano zarówno na próbkach laboratoryjnych jak i na narzędziach rolniczych. Zastosowano stałą wartość posuwu wiązki lasera równą 460 mm min-1 oraz różne wartości mocy wiązki (400, 550 i 700 W). Badano wpływ mocy wiązki lasera na mikrostrukturę, skład chemiczny i odporność na zużycie przez tarcie wytworzonych warstw powierzchniowych.

8

Effect of Ti Addition on the Residual Aluminium Content and Mechanical Properties of the B4C-Al Composites Produced by Vacuum Infiltration

Xiaozhou C, Chao W., Xiangxin X., Gongjin C.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 4

2493--2498

EN

The effect of Ti addition on the residual Al content and mechanical properties of B4C-Al composites fabricated by vacuum infiltration was investigated in the present study. The B4C-Al composite materials were fabricated using [Ti+B4C] preforms preheated at 1700ºC for 1 h and Al alloys infiltrated in vacuum atmosphere at 1100ºC for 2 h. The phase composition indicated that TiB2 has high wettability to Al as a result of the preheating. SEM and EDX results revealed a number of Al dimples are on the fracture surface due to the existence of TiB2. When the content of added Ti increases to 30%, the [Ti+B4C] preform is characterized by a minimal porosity (33.11%) and a maximal density, a corresponding amount of residual Al of 33.11% and a minimal fracture toughness (5.03 MPa·m1/2) with a hardness of up to 63 HRC. The residual Al and the mechanical properties of the composite material preform were determined by the Ti content of the preform.

PL

Zbadano wpływ dodatku tytanu na resztkową zawartość Al i właściwości mechaniczne kompozytów B4C-Al wytworzonych przez infiltrację próżniową. Kompozyty B4C-Al lzostały wytworzone przez infiltrację stopów Al, w próżni, w 1100ºC przez 2 godziny, do wstępnie wygrzanych w 1700ºC przez 1 godzinę preform [Ti+B4C]. Faza TiB2 charakteryzuje się wysoką zwilżalnością przez Al na skutek wstępnego wygrzania. Wyniki analizy SEM i EDX ujawniły pewną liczbę wgłębień Al znajdujących się na powierzchni pęknięcia z uwagi na obecność TiB2. Gdy zawartość dodanego Ti wzrasta do 30%, preforma [Ti+B4C] charakteryzuje się minimalną porowatością (33,11%) i maksymalną gęstością, odpowiednią ilością resztkowego Al tj. 33.11%, minimalną odpornością na kruche pękanie (5,03 MPa·m1/2), i twardością do 63 HRC. Resztkowe Al i właściwości mechaniczne materiału kompozytowego preformy determinowane są przez zawartość Ti w preformie.

9

Spiekanie tworzyw B4C z dodatkami TiB2, TiC lub TiN

Rutkowski P., Górny G., Góra S.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 2

156--164

PL

Niniejsza praca dotyczy porównania różnych metod spiekania tworzyw z osnową węglika boru. W celu podwyższenia odporności na kruche pękanie do materiału wprowadzano fazy mogące generować naprężenia w materiale ze względu na różnicę współczynników rozszerzalności. Jako fazę dyspergowaną użyto węglik tytanu, azotek tytanu i dwuborek tytanu w ilości do 20% objętościowych. Tworzywa uzyskiwano na drodze spiekania swobodnego, prasowania na gorąco oraz SPS (ang. spark plasma sintering). Określono i poddano analizie ich skład fazowy, mikrostrukturę, zagęszczenie oraz podstawowe właściwości mechaniczne. Na bazie przeprowadzonych badań wykazano, że technika SPS nie nadaje się do spiekania tego typu tworzyw kompozytowych oraz, że najbardziej obiecującym układem jest B4C-TiB2 otrzymywany drogą prasowania na gorąco. Wprowadzenie fazy dwuborku tytanu do osnowy B4C w ilości nie większej niż 15% obj. spowodowało podwyższenie twardości, wytrzymałości na zginanie oraz odporności na kruche pękanie wytworzonych kompozytów w porównaniu z czystymi materiałami B4C.

EN

In the work, different sintering methods of boron carbide based materials were compared. Phases, that lead to generation of thermal stresses, were incorporated to the composites’ matrix to enhance fracture toughness. The stresses can be generated because of a difference in thermal expansion coefficients of constituent phases. Titanium carbide, titanium nitride and titanium diboride were used as the dispersed particles in the boron carbide matrix in quantities up to 20 vol.%. The particulate composites were obtained on the way of pressureless sintering, hot-pressing and spark plasma sintering. The phase composition, microstructural features, densification and basic mechanical properties were determined for the sintered composite materials, and analyzed. On the base of recorded results it was shown that the SPS technique cannot be applied for sintering of these materials. The B4C-TiB2 hot-pressed composite system manifested to be the most promising one. The incorporation of smaller than 15 vol.% of TiB2 to the B4C matrix caused an increase in hardness, bending strength and fracture toughness of the hot-pressed composites when compared to the pure B4C materials.

10

Co-based alloy surface layers with boron carbide particles produced on S235 steel by laser cladding method

Bartkowski D., Dudziak B., Piasecki A., Gościański M.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2014

|

Vol. 59, nr 1

12--16

EN

The work presents results of study of the surface layers formed during the laser cladding process with powder mixture of Co-based alloy and B4C particles on S235 steel. The study included production of the surface layers by using laser device equipped with three-stream nozzle powder feeding system. The different feed rate and the same value of laser beam power have been used. The influence of powder morphology on efficiency of laser metal deposition as well as influence of B4C additive on microhardness, microstructure and chemical composition of produced surface layers have been investigated.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań warstw powierzchniowych wytworzonych przez napawanie laserowe mieszaniny proszkowej stopu na bazie kobaltu i cząstek węglika boru B4C na stali S235. Badania obejmowały wykonanie warstw powierzchniowych przy użyciu urządzenia laserowego wyposażonego w dyszę z trójstrumieniowym systemem podawania proszku. Zastosowano różne prędkości posuwu wiązki lasera przy jednakowej wartości mocy. Stwierdzono, że rodzaj morfologii proszku ma wpływ na wydajność procesu napawania. Określono wpływ dodatku węglika boru na twardość, mikrostrukturę i skład chemiczny wytwarzanych warstw powierzchniowych.

11

Właściwości użytkowe tworzyw z układu B4C–CrSi2–hBN

Rutkowski P., Klimczyk P.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 3

343--351

PL

W pracy przedstawiono wyniki dotyczące otrzymywania tworzyw zawierających osnowę z węglika boru. Do osnowy wprowadzano fazę syntezowanego krzemku chromu, który z jednej strony miał za zadanie obniżenie temperatury spiekania, a z drugiej podwyższenie odporności na kruche pękanie. Do tworzywa wprowadzono heksagonalny azotek boru w ilościach (2-8)% objętościowych w celu obniżenia współczynnika tarcia. Materiały otrzymano na drodze prasowania na gorącą w temperaturze o 150 ºC niższej niż dla tworzyw spiekanych w układzie B4C/h-BN. Wszystkie uzyskane tworzywa scharakteryzowano pod względem fazowym, strukturalnym, mikrostrukturalnym, właściwości sprężystych oraz właściwości mechanicznych. Otrzymano tworzywa o wytrzymałości na zginanie sięgającej 540 MPa, współczynniku krytycznej intensywności naprężeń 4,7 MPa•m1/2 oraz obniżonej w stosunku do czystego węglika boru wartości współczynnika tarcia i podwyższonej odporności na zużycie ścierne.

EN

In the paper, the results on the manufacturing boron carbide matrix materials were presented. The synthesized chromium silicide phase was added to the matrix to lower the sintering temperature and to increase the fracture toughness. Hexagonal boron nitride was introduced in a quantity of (2-8) vol.% to the composite as a solid lubricate. The materials were hot-pressed at the temperature of 150 ºC lower than used for the naturally sintered B4C/h-BN composites. The studied bodies were subjected to the phase and microstructural analysis, microstructural observations, and elastic and mechanical property measurements. The materials with a bending strength of 540 MPa and a fracture toughness of 4.7 MPam1/2 were manufactured. The lowered friction coefficient and lowered abrasion wear were recorded in comparison to the pure boron carbide material.

12

Właściwości mechaniczne oraz mikrostruktura spieków w układzie B4C-CrxSiy-C

Rutkowski P., Bator S.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 3

295--301

PL

Tworzywa kompozytowe o osnowie węglika boru z dodatkiem krzemków chromu i węgla otrzymano w procesie prasowania na gorąco w przepływie argonu w temperaturze 2000 °C, co stanowiło temperaturę niższą o 120 °C od węglika boru spiekanego z samym węglem. Otrzymane, wypolerowane próbki spieków poddano badaniom składu fazowego, obserwacjom mikrostruktury metodą skaningowej mikroskopii elektronowej oraz analizie rozkładu pierwiastków EDS. Tworzywa przebadano pod kątem właściwości sprężystych, twardości, wytrzymałości na zginanie oraz odporności na kruche pękanie. Wykonano oznaczenia ścieralności oraz współczynnika tarcia.

EN

In the work, composites with a boron carbide matrix added with chromium silicides and carbon were obtained by the hot-pressing process in the flow of argon. The sintering temperature was 2000 °C, what was lower by 120 °C than in the case of boron carbide sintered with a carbon additive only. The obtained and polished sintered bodies were subjected to phase analysis, SEM microstructural observations and EDS element distribution analysis. The materials were mechanically tested for bending strength, fracture toughness, abrasion wear and friction coefficient.

13

Spiekanie tworzyw węglika boru zawierających dodatek heksagonalnego azotku boru

Rutkowski P.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 3

366--373

PL

W ramach niniejszej pracy przedstawiono badania nad wpływem aktywatorów spiekania, takich jak węglik chromu oraz krzemki chromu, a także dodatku stałego środka poślizgowego w postaci heksagonalnego azotku boru, na przebieg zagęszczania spiekanych tworzyw. W tym celu przeprowadzono badania przy pomocy wysokotemperaturowego dylatometru, umożliwiającego pomiar zmian wymiarów liniowych spiekanych tworzyw o osnowie węglika boru z dodatkami 5% obj. aktywatorów i (2-8)% obj h-BN. Określono zagęszczenie otrzymanych materiałów oraz zmiany składu fazowego w funkcji temperatury. Równolegle przeprowadzono próby prasowania na gorąco tych układów. Określono wpływ przyłożonego ciśnienia prasowania na zagęszczenie wytworzonych kompozytów. Przeprowadzono pomiar zagęszczenia, analizę fazową, strukturalną i mikrostrukturalną, a wyniki porównano z badaniami dylatometrycznymi.

EN

The influence of hexagonal boron nitride, chromium carbide and chromium silicide on densification of boron carbide polycrystals is studied. The first additive was used as a solid lubricant, the latter two were sintering additives, that enhance densification. A high-temperature dilatometer was used to run the measurements of linear dimension changes of the boron carbide based materials during sintering. The sintering additives were added in the quantity of 5 vol. % and the h-BN content was 2-8 vol.%. The densification of the obtained materials was determined. The phase composition changes were studied as a function of sintering temperature. Simultaneously, the trials of hot-pressing of the studied materials were made. The influence of the applied pressure on material’s densification during the sintering was determined. The densification measurements, phase and structural analysis, microstructural observations were made and compared with dilatometric data.

14

Plasma surfacing of B4C and Fe on 18G2A steel

Piasecki A., Popławski M., Młynarczyk A.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

665-667

EN

The following study presents the results of research into the microstructure, phase composition, thickness and hardness of surface layers produced by plasma surfacing of B4C carbide and Fe of various weight contribution on 18G2A steel. On the basis of the conducted research it was found out that padding welds represent multiphase structure and are connected with the substrate by diffusion. The layers produced by plasma surfacing of powder mixture B4C and Fe represent composite structure. Against the background of groundmass of 800 HV0.05 hardness there are distributed hard particles of 1900 HV0.05 hardness. An average hardness of padding welds of bigger weight contribution B4C in relation to Fe in powder mixture amounts to approximately 1000 HV.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, składu fazowego, grubości i twardości warstw powierzchniowych otrzymanych w wyniku napawania plazmowego węglika B4C i Fe o różnym udziale masowym na stali 18G2A. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że napoiny charakteryzują się wielofazową budową oraz dyfuzyjnym wiązaniem z podłożem. Wytworzone warstwy przez napawanie plazmowe mieszaniny proszków B4C i Fe charakteryzują się kompozytową budową. Na tle osnowy o twardości rzędu 800 HV0,05 są rozmieszczone twarde cząstki o twardości 1900 HV0,05. Średnia twardość napoin o większym udziale masowym B4C w odniesieniu do Fe w mieszaninie proszkowej wynosi około 1000 HV.

15

Napawanie plazmowe węglików B4C i SiC na stal C20

Piasecki A., Młynarczak A., Wypych A., Popławski M.

Inżynieria Powierzchni

|

2010

|

Nr 2

14-17

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, składu chemicznego, składu fazowego, grubości i twardości warstw otrzymanych w wyniku napawania plazmowego węglików B4C i SiC na stal C20. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że napoiny charakteryzują się wielofazową budową oraz dyfuzyjnym wiązaniem z podłożem. Warstwy wytworzone przez napawanie proszków o dużej ilości B4C charakteryzują się kompozytową budową. Na tle osnowy o twardości rzędu 850 HV0,05 rozmieszczone są twarde cząstki o twardości 2000 HV0,05.

EN

This paper presents the results of the research of microstructure, chemical constitution, phase composition, thickness and hardness of surface layers produced by plasma surfacing of B4C and SiC carbides on C20 steel. On the basis of the research it has been stated that the padding welds represent multiphase structure and they are connected with the groundmass by diffusion. The layers produced by surfacing of powders of large quantity of B4C have composite structure. Hard particles of 2000HV0,05 are distributed in the background of groundmass of 850 HV0,05 hardness.

16

Super-hard boron carbide/silicon carbide composites by reactive infiltration

Frage N., Prigozin H., Dariel M.P.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

278-279

EN

Metal-ceramic composites based on B4C and SiC phases were obtain by infiltration of porous boron carbide preforms, enriched with free carbon, by silicon melt. Sugar as a precursor for free carbon was used. Porous boron carbide preforms with 35% porosity were infiltrated with sugar solution (100 gram sugar in 100 ml water). The sugar pyrolyse was performed at 500°C under argon. After the pyrolysis the preforms with 12 %wt. of free carbon were infiltrated with silicon at 1480°C under vacuum of 10^-4 torr. The resulted composites show homogeneous structure consisting of interconnected boron carbide and silicon carbide particles with 10%vol. of residual silicon. The hardness of the composites is about 2700HV and the elastic modulus is about 350GPa.