Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Aspekty technologiczne wytwarzania materiału stykowego Ag-CrxN na drodze konsolidacji dyfuzyjnej i plastycznej w procesie spiekania, wyciskania i ciągnienia

Kołacz Dariusz, Rudnicki Krzysztof, Bilewska Katarzyna, Staszewski Mariusz, Kamińska Małgorzata, Wierzbicki Łukasz, Księżarek Stanisław, Czepelak Marian, Tomczyk Piotr

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2019

|

R. 64, nr 9

14--21

PL

W artykule przedstawiono proces konsolidacji dyfuzyjnej i plastycznej na drodze prasowania, spiekania, wyciskania i ciągnienia materiału stykowego na bazie srebra z dodatkiem azotku chromu. Określono także wpływ zastosowanej metody oraz ciśnienia prasowania na właściwości wyprasek oraz spieków. Zaproponowano technologię wytwarzania materiału stykowego Ag(CrxN)10 do postaci styków elektrycznych oraz porównano właściwości półfabrykatów na wybranych etapach technologicznych z ich odpowiednikami wykonanymi z materiału stykowego AgNi10.

EN

The work reports the process of diffusion and plastic consolidation of silver-based contact material with chromium nitride additive by means of pressing, sintering, extrusion and drawing. The influence of the method and applied pressure on the properties of the compacts and sinters is described. This allowed to develop a technology for production of Ag(CrxN)10 material in a form of electrical contacts. For each step during the technological process, the properties of half-products were compared with the equivalent electrical contacts made of AgNi10.

2

The effect of ceramic type reinforcement on structure and properties of Cu-Al2O3 composites

Strojny-Nędza A., Pietrzak K., Gładki A., Nosewicz S., Jarząbek D. M., Chmielewski M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2018

|

Vol. 66, nr 4

553--560

EN

The purpose of this paper is to elaborate on mechanical alloying conditions for a composite powder consisting of copper and brittle aluminium oxides. Detailed analysis of the Cu-Al2O3 powder mixture structure obtained in the mechanical alloying process allows for the study of the homogenization phenomena and for obtaining grains (in composite form) with a high degree of uniformity. The Cu-5vol.%Al2O3 composites were obtained by means of the spark plasma sintering technique. The results presented herein were studied and discussed in terms of the impact of using a different form of aluminium oxide powder and a different shape of copper powder on composite properties. Research methodology included microstructure analysis as well as its relation to the strength of Cu-Al2O3 interfaces. It transpires from the results presented below that the application of electrocorundum as a reinforcement phase in composites decreases porosity in the ceramic phase, thus improving thermal properties and interfacial strength.

3

Tribological Properties and a Wear Model of Aluminium Matrix Composites - SiC Particles Designed for Metal Forming

Wieczorek J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

111--115

EN

Aluminium based metal matrix composites are well known for their good wear resistance, high specific strength, stiffness and hardness. They have been applied in the aerospace, military and, especially, in the automotive industries. This paper presents the results of tests with regard to the application of a mixture of particles in aluminium matrix (AlCu2SiMn) composites where a mixture of SiC ceramic particles was used. The aim of the research was to determine the tribological properties as well as the phenomena and mechanisms which accompany the tribological wear of composites under dry friction conditions. The tribological investigations were conducted on a pin-on-block tester. The results of the tests show the composite obtained can be applied for sliding elements. Based on microscopic examinations and profilometry of the composites AlCu2SiMn+SiC surfaces at interaction the relationship between the size of reinforcing particles and the geometry of the surface layer of the composite was described. The study made it possible to develop a model of tribological wear of composites depending on the size of reinforcing particles.

PL

Kompozyty z osnową stopów aluminium, są dobrze znane z ich dobrej odporności na zużycie, wysokiej wytrzymałości, sztywności i twardości. Znalazły one zastosowanie w przemyśle lotniczym, wojskowym, ale zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym. W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych kompozytów o osnowie stopu AlCu2SiMn wzmacnianego cząstkami węglika krzemu (SiC) o rozmiarze ziaren od 25 do 50 µm. Celem badań było określenie właściwości tribologicznych oraz zjawisk i mechanizmów, które towarzyszą zużycie tribologicznemu kompozytów w warunkach tarcia suchego. Badania tribologiczne przeprowadzono na testerze pin-on-blok. Wyniki predysponują badane kompozyty do zastosowania na elementy ślizgowe. Na podstawie przeprowadzonych badań mikroskopowych i profilografometrycznych, powierzchni kompozytów po współpracy, opisano zależność pomiędzy wielkością cząstek zbrojących a geometrią warstwy wierzchniej kompozytu. Przeprowadzone badania pozwoliły na opracowanie modelu zużycia trybologicznego kompozytu w zależności od rozmiaru cząstek zbrojących.

4

Fatigue Damage of Al/SiC Composites - Macroscopic and Microscopic Analysis

Rutecka A., Kowalewski Z. L., Makowska K., Pietrzak P., Dietrich L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

101--105

EN

The results of comparative examinations of mechanical behaviour during fatigue loads and microstructure assessment before and after fatigue tests were presented. Composites of aluminium matrix and SiC reinforcement manufactured using the KoBo method were investigated. The combinations of two kinds of fatigue damage mechanisms were observed. The first one governed by cyclic plasticity and related to inelastic strain amplitude changes and the second one expressed in a form of ratcheting based on changes in mean inelastic strain. The higher SiC content the less influence of the fatigue damage mechanisms on material behaviour was observed. Attempts have been made to evaluate an appropriate fatigue damage parameter. However, it still needs further improvements.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki mechanicznych badań w warunkach zmęczenia oraz badań mikrostrukturalnych przed i po testach zmęczeniowych. Badaniom poddano kompozyty o osnowie aluminiowej wzmocnionej węglikiem krzemu SiC wyprodukowane przy użyciu metody KoBo. Zaobserwowano kombinację dwóch mechanizmów uszkodzenia zmęczeniowego. Pierwszy związany z cykliczną plastycznością, a co za tym idzie ze zmianami amplitudy odkształcenia niesprężystego oraz drugi wyrażający się w formie ratchetingu oparty na zmianach średniego odkształcenia niesprężystego. Zaobserwowano również słabnący wpływ mechanizmów uszkodzenia zmęczeniowego na zachowanie badanego kompozytu wraz ze wzrostem zawartości SiC. Podjęto próbę oszacowania odpowiedniego parametru uszkodzenia zmęczeniowego, jednakże wymaga on dalszych udoskonaleń.

5

Wpływ wyżarzania na strukturę i własności kompozytu Al(Mg)-B2O3 wytworzonego metodą mechanicznej syntezy

Zygmunt-Kiper M., Błaż L., Sugamata M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 2

76-83

PL

W artykule opisano cechy strukturalne i własności kompozytu na osnowie stopu aluminium-magnez umocnionego dodatkiem tlenku boru, wytworzonego metodą mechanicznej syntezy składników. Badania strukturalne wykazały niewielką porowatość wyciskanego "na gorąco" materiału kompozytowego oraz silne rozdrobnienie składników strukturalnych. Nanometryczne cechy struktury przyczyniły się do uzyskania wysokiej twardości i wysokich własności mechanicznych materiału kompozytowego. Ze względu na chemiczną reaktywność składników kompozytu stwierdzono, że wyżarzanie w temperaturze 550 [stopni] C/168 godz. prowadzi lokalnie do reakcji chemicznej i tworzenia się silnie dyspersyjnych wydzieleń nowych faz, takich jak tlenki magnezu, węgliko-borki aluminium. Pomimo długotrwałego wyżarzania w wysokiej temperaturze i reakcji chemicznej między składnikami, mikrotwardość kompozytu nie uległa istotnej zmianie, utrzymując się w zakresie wartości 123-140 HV. Testy wysokotemperaturowego ściskania kompozytu Al(Mg)-B2O3 wykazały wysokie wartości naprężenia uplastyczniającego, znacznie przekraczające porównywalne wielkości dla przykładowych innych wysoko wytrzymałych materiałów na osnowie aluminium. Wadą kompozytu Al(Mg)-B2O3 jest skłonność do rozdzielania się skonsolidowanych ziaren proszku kompozytowego (pękania) podczas próby spęczania w temperaturze 20-300 [stopni]C w zastosowanym zakresie odkształcenia do [epsilon]t - 0,4. W warunkach podwyższonej temperatury odkształcania materiał wykazuje znacznie większe możliwości odkształcenia plastycznego bez zniszczenia próbki, co wskazuje na potencjalne możliwości przeróbki plastycznej kompozytu w podwyższonej temperaturze. Stwierdzone doświadczalnie utrzymanie silnie dyspersyjnej struktury kompozytu w warunkach działania wysokiej temperatury gwarantuje utrzymanie wysokich własności mechanicznych kształtowanego wyrobu.

EN

Mechanical alloying and powder metallurgy procedures were used for manufacturing Al(Mg)-B2O3 composite. An aluminum powder and the addition of 7.66 wt % Mg and 5.46 wt % B2O3 powders were milled in argon atmosphere for 30 h using Attritor mill. A few percentage addition of methanol was used to protect the sintering of milled powders. Received composite powders were compressed in AA6065 can under 100 ton press. As compressed powders were vacuum degassed at 400 [degrees]C and extruded by means of KOBO method. Rods of 7 mm in diameter were extruded without preheating of the charge using extrusion ratio [lambda] = 19. Transmission electron microscopy (TEM) observations revealed a very fine grained structure of the composite. Distribution of alloying elements was practically uniform, however, the analysis of boron was unattainable at used energy dispersive X-ray analysis method (EDS). A low porosity and a heavy refined structure of the material was found to result in high hardness of the composite. The material hardness was remained within 123-140 HV in spite of the longterm annealing at 500-550 [degrees]C. TEM analyses revealed the effect of the chemical reaction between basic components of the composite, which resulted in the development of new structural components such as MgO and Al3BC fine particles. Hot compression tests at 20-500 [degrees]C were performed using constant true strain rate 5-10-3 s-1. Samples deformed at 20-300 [degrees]C were fractured because of the splitting of the composite powder granules. However, the samples deformed at higher temperature range were deformed up to et - 0.4 without the material fracture. The last statement provides promising expectation for a successful processing of the material at high enough temperature to receive desired shape of the product. Moreover, remaining of nano-sized structure of the hot deformed and/or annealed material guarantees very high mechanical properties of the product.

6

Stanowisko do badań zużycia ściernego intermetali typu FE-AL oraz kompozytów w osnowie metalicznej

Garbala K., Patejuk A.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2012

|

T. 17, nr 1

49-55

PL

W niniejszym opracowaniu przedstawiono konstrukcję aparatu do badania zużycia ściernego intermetali i kompozytów w osnowie metalicznej. Podczas projektowania i wykonywania stanowiska, szczególną uwagę zwracano na możliwość zapewnienia jak największych możliwości badawczych w połączeniu z prostotą obsługi. W pracy przedstawiono rozwiązania konstrukcyjne poszczególnych układów roboczych urządzenia. W celu przetestowania stanowiska przeprowadzono i przeanalizowano badania trybologiczne wybranych materiałów inżynierskich typu kompozyty, intermetale.

EN

The design of apparatus for tribological wear investigations of intermetallics and composites on the metallic ground mass is presented in this study. When designing and constructing the test stand, a special attention was paid to assure the greatest research possibilities in conjunction with ease of handling. In paper, constructional solutions of the individual tribotester working layouts are described. In order to test the device, a tribological studies of selected engineering materials such as composites, zinc alloys and intermetallics has been carried out and analyzed.

7

Modyfikacja właściwoci mechanicznych TZP poprzez ziarniste wtrącenia ceramiczne i metaliczne

Pędzich Z.

Kompozyty

|

2001

|

R. 1, nr 2

147-150

PL

Artykuł podsumowuje cykl badań nad wpływem niektórych rodzajów wtrąceń na właściwości kompozytów ziarnistych z osnową tetragonalnych polikryształów tlenku cyrkonu (TZP). Jako wtrącenia wykorzystano w prezentowanej pracy fazy węglikowe (WC, NbC i TaC) lub metaliczne (Ni, W i Mo). Prezentowane są wyniki badań dla udziału fazy węglikowej w kompozycie, nieprzekraczającego 10% objętościowych. Stosowano dwie gradacje wtrąceń. Fazy metaliczne wprowadzano w ilościach nieprzekraczających 5% obj. Stosowano różne techniki wprowadzania metalu do osnowy TZP. Badano zagęszczenie spieczonych kompozytów, ich twardość, odporność na kruche pękanie, wytrzymałość na zginanie i podatność na zużycie ścierne. Obserwowano drogę pękania w materiale. Stwierdzono wpływ rodzaju i dyspersji wtrąceń na właściwości kompozytów.

EN

The paper summarises investigation on selected inclusion influence on properties of particulate composites with TZP matrix. As an inclusions carbide (WC, NbC, TaC) and metallic phases (Ni, W, Mo) were used. Two grades of carbide inclusion size were applied (sec Table I). Composite powders were prepared by attrition mixing of zirconia and carbide or metallic powders. The other way of TZP/metal composite powder preparation was hydrogen reduction of the mixture of zirconia and adequate metal oxide powders (see Table 1). Composite powders and reference zirconia sample were hot-pressed under 25 MPa at 15OO°C with 1 h soaking time. The densities of sintered bodies, their hardness, fracture toughness, bending strength and wear susceptibility were investigated. All the experimental data was collected at Table 2. The coarse (gruby) carbide inclusions increase hardness more effectively than the thin (drobny) ones. Reverse phenomenon takes place in connection with fracture toughness improvement. In this case thin inclusions are more effective. The increase of bending strength was observed only in the composite with thin WC additives. In this system the lowest wear susceptibility was detected. Addition of the metallic phases lead to fracture toughness improvement. It is worth to notice that the TZP/Ni composite shows the worse mechanical properties. Nickel is the only one amoung used additives, which has higher than zirconia coefficient of thermal expansion (aNi > aZrO2). It leads to comprehensive stresses in the zirconia matrix. Such a situation should be profitable for mechanical properties of the composite. The other used additives have coefficient a lower than zirconia what results in tensile stresses in the matrix. But these composites show better mechanical properties than TZP/Ni. The crack paths through the composite were investigated (see Fig 1). In all composite systems crack path is similar. One could observe crack deflection, branching or sometimes bridging. Craek never comes through inclusions. If amount and size of inclusions are similar, decisive influence on composite properties has most probably the matrix-inclusion interface strength. The presented paper indicates that properties of the TZP could be improved by incorporation small amount of the carbide or metallic phases.