Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Aspekty odlewnicze i charakterystyki eksploatacyjne tłoków kompozytowych zbrojonych lokalnie

Górny Z., Sobczak J., Sławiński Z.

Odlewnictwo - Nauka i Praktyka

|

2004

|

R. 6, nr 2

4-13

2

Rozwój nowych materiałów na bazie metali nieżelaznych

Sobczak J., Tybulczuk J., Górny Z., Sobczak N., Białobrzeski A., Stachańczyk J., Fajkiel A.

Odlewnictwo - Nauka i Praktyka

|

2003

|

R. 5, nr 2

3-19

PL

Innowacyjność wyrobów z materiałów monolitycznych może wynikać zarówno z optymalizacji ich składu chemicznego, jak i parametrów wytwarzania (technologii). Innowacyjność wyrobów z materiałów heterogenicznych, w tym kompozytowych, jest dodatkowo pochodną udziału drugiego komponentu (zbrojenia) w strukturze. W artykule przedstawiono stan prac Instytutu Odlewnictwa w zakresie syntezy stopów monolitycznych wraz z omówieniem specyfiki technologicznej na przykładzie odlewania ciśnieniowego, odlewania w stanie półstałym (semi-solid, thixoforming), prasowania w stanie ciekłym (squeeze casting) i odlewania odśrodkowego. Zakres materiałowy w danym obszarze analitycznym obejmuje stopy aluminium, magnezu, miedzi i tytanu. Szczególną uwagę zwrócono na stan aktualny i perspektywy rozwoju metalowych materiałów kompozytowych zbrojonych fazą gazową (tzw. gazarów) i fazą stałą, w postaci cząsteczek i włókien ceramicznych. Omówiono zagadnienia wytwarzania odlewanych wyrobów kompozytowych zbrojonych w całej objętości (dyspersyjnie) oraz lokalnie (miejscowo). Spośród kompozytów zbrojonych dyspersyjnie ważne miejsce w pracach Instytutu Odlewnictwa zajmują kompozyty aluminiowe, zawierające cząsteczki węglika krzemu i cząsteczki popiołu lotnego (kompozyty ALFAŽ), których wysoka odporność na ścieranie i szoki cieplne umożliwia zastosowanie jako materiału tarcz hamulcowych. Lokalne zbrojenie wyrobów z kompozytów metalowych umożliwia otrzymywanie struktur funkcjonalnych i gradialnych, co zilustrowano przykładami odlewów tłoków do silnika spalinowego i łożysk ślizgowych. Prace w danym obszarze badawczym koncentrują się na kompozytach na bazie stopów aluminium i miedzi.

EN

The innovativeness of products made from monolithic materials may consist in optimizing their chemical composition and parameters (technology) of manufacture. The innovativeness of products made from heterogeneous materials, this including composites as well, is additionally driven by the presence of the second component (reinforcement) in the structure. In this article, the present state of the studies carried out by Foundry Research Institute in the scope of synthesis of monolithic alloys is presented along with description of some specific technological aspects of this synthesis, using as an example die casting, semi-solid casting (thixoforming), squeeze casting and centrifugal casting. The range of materials used in the investigation covered alloys of aluminum, magnesium, copper and titanium. Special attention was paid to the current state and prospects of development of metal matrix composites reinforced with gaseous phase (the, so called, gasars) and with solid phase (ceramic particles or fibers). Composite castings reinforced within the entire volume of material (particulate reinforced) and locally reinforced composite castings were discussed. Among the particulate reinforced composites, an important position in the studies done by Foundry Research Institute in Kraków hold aluminum composites containing particles of silicon carbide and fly ash (ALFAŽ composites). Very high resistance of these composites to abrasion and thermal shocks makes them useful as a material for brake discs. The local reinforcement of products made from metal matrix composites enables obtaining functionally and graded structures which has been illustrated on examples of cast pistons for I.C. engines and slide bearings. The studies within this area are focused on composites based on aluminum and copper alloys.

3

The process zone around the tip of cracks in metal matrix composites

Kourkoulis S. K.

Archives of Mechanics

|

2003

|

Vol. 55, nr 5-6

407-430

EN

Some characteristics of the process zone developed around the tips of cracks as well as the fractography of the fracture surfaces constitute the subject of the present paper. The study was carried out using Scanning Electron Microscopy for the determination of the Crack Tip Opening Displacement, while numerical analysis and experimental results were combined for the determination of the J-integral. A modern particulate Metal Matrix Composite and its matrix alloy were used for the fabrication of relatively thin tensile specimens of two different types, i.e. single- and double-edge-notched. Dependence of the above quantities on the thickness of the specimen is detected: both the critical Crack Tip Opening Displacement and the critical J-integral are found to increase in an almost linear manner with thickness. For comparison, intact prismatic specimens were considered, in order to study the dependence of ductility and fracture on the thickness of the specimen. It is observed that they depend also on the specimen thickness in a similar manner. Variation of these two properties with the direction of the specimen with respect to the rolling axis is also detected, indicating the importance of the plastically induced anisotropy due to the manufacturing process. Concerning the mechanisms leading to failure, it is concluded that void coalescence is active although void nucleation due to the presence of particles appears to be unavoidable.

4

The influence of cracks on the mechanical behaviour of particulate MMCs: an experimental study

Kourkoulis S. K.

Archives of Mechanics

|

2001

|

Vol. 53, nr 4-5

439-456

EN

The deterioration of the mechanical properties of particulate Metal Matrix Composites (MMCs) caused by macroscopic cracks is studied, experimentally, in comparison to the behaviour of the respective matrix alloys. Two Al-based MMCs, reinforced with fine SiC particles, extensively used in aerospace engineering, are employed. The study is focused on the influence of cracks on the fracture strength of MMCs and on the variation of the critical Crack Opening Displacement (COD) versus the inclination of the crack with respect to the loading direction. The role of the plastic anisotropy induced during manufacturing is also investigated.