Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Development of Al-Ti-C porous structures for reinforcing aluminum matrix composites

Dmitruk Anna, Naplocha Krzysztof

Composites Theory and Practice

|

2022

|

R. 22, nr 3

172--177

EN

Open-porous preforms from Al-Ti-C compounds were successfully ignited and synthesized by combustion synthesis in a microwave field. The reaction course and the temperature were remarkably affected by the preparation method and molarratio of the substrates, as well as the position of the green sample in the microwave field generated by a single mode microwave reactor. The manufactured structures were characterized by SEM investigations. The addition of aluminum powder to the mixture moderates the reaction and temperaturę variations, allowing the course of synthesis in explosive mode to be avoided. Among the reported developed materials the following can be distinguished: Ti-Al intermetallics, titanium carbides and MAX phases belonging to the Ti-Al-C system. The prepared and selected Al-Ti C preforms were subsequently infiltrated with an AlSi12 aluminum alloy by the squeeze casting method. The composite materials exhibit a relatively homogeneous microstructure with low residual porosity and a good reinforcement/matrix interface.

PL

Otwarte porowate preformy ze związków Al-Ti-C z powodzeniem zapalono i zsyntetyzowano poprzez syntezę spaleniową w polu mikrofalowym. Znaczący wpływ na przebieg i temperaturę reakcji miał sposób przygotowania i stosunek molowy sub-stratów oraz położenie próbki w polu mikrofalowym generowanym przez jednomodowy reaktor mikrofalowy. Wytworzone struktury scharakteryzowano za pomocą badań SEM. Dodatek proszku aluminium do mieszaniny łagodzi przebieg reakcji i zmiany temperatury, pozwalając uniknąć przebiegu syntezy w trybie wybuchowym. Spośród wytworzonych materiałów można wyróżnić następujące: fazy międzymetaliczne Ti-Al, węgliki tytanu i fazy typu MAX należące do układu Ti-Al-C. Przygotowane i wyselekcjonowane preformy Al-Ti-C następnie infiltrowano stopem aluminium AlSi12 metodą prasowania ze stanu ciekłego. Materiały kompozytowe wykazują stosunkowo jednorodną mikrostrukturę o niskiej porowatości resztkowej i dobrej granicy faz umocnienie/osnowa.

2

New diamond composite tools and their impact on AISI 4140 alloy steel surface after slide burnishing

Szutkowska Magdalena, Toboła Daniel, Jaworska Lucyna, Rozmus Marcin

Mechanik

|

2019

|

R. 92, nr 10

610--615

EN

Working parts of slide burnishing tools were made from two new diamond composites with ceramic bonding: MAX Ti3GeC2 and TiB2nano phases, respectively. Microstructure and micro composition were analyzed by scanning and transmission electron microscopy and X-ray diffraction. Vickers hardness HV1 values were 36 and 46 GPa, Young’s moduli 490 and 560 GPa, tensile strengths 400 and 560 MPa, fracture toughness 8.4 and 11.0 MPa·m1/2 and friction coefficient values 0.63 and 0.56, respectively for the composites with MAX Ti3GeC2 and TiB2nano phases. The tools were tested by slide burnishing on previously turned AISI 4140 alloy steel bar. Improvement in the surface geometric structure was demonstrated for both materials, more so in the case of TiB2nano phase, as compared to burnishing bycomposites with MAX Ti3GeC2 phase.

PL

Części robocze narzędzi do nagniatania ślizgowego zostały wykonane z dwóch nowych kompozytów diamentowych ze spoiwem ceramicznym, odpowiednio z fazą MAX Ti3GeC2 i TiB2nano. Mikrostrukturę i skład chemiczny w mikroobszarach analizowano za pomocą skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej oraz dyfrakcji rentgenowskiej. Parametry kompozytów z fazami MAX Ti3GeC2 i TiB2nano wynosiły odpowiednio: twardość Vickersa HV1 – 36 i 46 GPa, moduł Younga – 490 i 560 GPa, wytrzymałość na ściskanie promieniowe – 400 i 560 MPa, odporność na pękanie – 8,4 i 11,0 MPa·m1/2, współczynnik tarcia – 0,63 i 0,56. Narzędzia testowano poprzez nagniatanie ślizgowe na uprzednio toczonym pręcie ze stali stopowej AISI 4140. Wykazano poprawę struktury geometrycznej powierzchni dla obu materiałów – większą dla końcówki z fazą TiB2nano w porównaniu do nagniatania końcówką z fazą MAX Ti3GeC2.

3

Manufacturing of Al Alloy Matrix Composite Materials Reinforced with MAX Phases

Dmitruk A., Naplocha K.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 2

198--202

EN

A method for manufacturing of Al-Si alloy (EN AC-44200) matrix composite materials reinforced with MAX type phases in Ti-Al-C systems was developed. The MAX phases were synthesized using the Self-propagating High-Temperature Synthesis (SHS) method in its microwave assisted mode to allow Ti2AlC and Ti3AlC2 to be created in the form of spatial structures with open porosity. Obtained structures were subjected to the squeeze casting infiltration in order to create a composite material. Microstructures of the produced materials were observed by the means of optical and SEM microscopies. The applied infiltration process allows forming of homogeneous materials with a negligible residual porosity. The obtained composite materials possess no visible defects or discontinuities in the structure, which could fundamentally deteriorate their performance and mechanical properties. The produced composites, together with the reference sample of a sole matrix material, were subjected to mechanical properties tests: nanohardness or hardness (HV) and instrumental modulus of longitudinal elasticity (EIT).