Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Aspekty technologiczne wytwarzania kompozytów stop aluminium - włókno węglowe dobór materiału osnowy

Dyzia M., Dolata-Grosz A., Śleziona J.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2010

|

Vol. 30, nr 3

19-25

PL

Głównym celem badań wykonywanych w ramach w projektu „Kompozyty o osnowie aluminiowej ze wzmocnieniem tekstylnym typu 3-D (3D-CF/A1-MMC) dla elementów podlegających złożonym obciążeniom w przemyśle samochodowym i w budowie maszyn", należącego do programu DFG, jest opracowanie składu chemicznego stopu Al na osnowę kompozytu Al - włókno węglowe. Zgodnie z przyjętymi założeniami technologicznymi, otrzymanie kompozytu musi być możliwe w warunkach infiltracji ciśnieniowej, infiltracji gazowej (GPI) oraz odlewania ciśnieniowego. Z tego względu osnowa musi mieć określone właściwości w stanie ciekłym i po zakrzepnięciu. Z jednej strony konieczne jest ograniczenie reaktywności w układzie Al-C, z drugiej poprawa zwilżalności włókien węglowych przez ciekły stop. Jako stop bazowy wybrano AlSi9Cu(Fe), a jego skład chemiczny modyfikowano z użyciem zapraw AlMg, AlTiB oraz AlSr. Wstępne kryterium oceny modyfikacji oparto na zmianie zakresu temperatury krzepnięcia, wynikach próby lejności i próby infiltracji ciśnieniowej na prasie Degussa.

EN

Presented results are part of realized investigations in project ,,3D-textile reinforced aluminium matrix composites (3D-CF/A1-MMC) for complex stressed components in automobile applications and mechanical engineering" in frames of programme DFG. The main aim of the researches at Sile-sian University of Technology is to develop the chemical composition an Al alloy for the matrix of Al/carbon fibres composite obtained as a result of infiltration process of a porous fibrous structure with a liquid matrix. For this reason, the matrix must have a number of features in a liquid state as well as after solidification. Selection of alloying additions was made with paying special attention to improvement of the carbon fibres surface wettability with a liquid aluminum alloy, necessary to obtain proper strength and technological properties, as well as possibilities of its further thermal treatment. As a base alloy AlSi9Cu(Fe) was selected and chemical composition was modified by AlMg, AlTiB and AlSr master alloys As preliminary criterion of evaluation of the modification the range of solidification temperature was accepted as well as results of test of castability.

2

Kompozyty o osnowie stopów aluminium zbrojne dyspersyjnymi cząstkami azotków

Śleziona J., Dyzia M.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

662-664

PL

Nową grupę materiałów inżynierskich stanowią obecnie kompozyty o osnowie stopów aluminium zbrojone cząstkami dyspersyjnymi powstającymi w wyniku reakcji in situ. Tego typu materiały charakteryzują sie podwyższoną granicą plastyczności oraz dużą odpornością na pełzanie. Wykorzystanie reakcji in situ w układzie ciekły metal - reagent (w postaci ciała stałego lub gazu) umożliwia wytworzenie materiałów kompozytowych o właściwościach zbliżonych do kompozytów SAP przy wykorzystaniu metod odlewniczych. Uzyskanie efektów umocnienia dyspersyjnego wymaga, aby powstające w wyniku reakcji in stu cząstki fazy umacniającej posiadały minimalną wielkość (<1 žm) i były równomiernie rozmieszczone w osnowie. Kontrola kinetyki reakcji umożliwia uzyskanie odpowiedniego składu fazowego i morfologii zbrojenia. W warunkach procesu ciekłofazowego czynnikami decydującymi o możliwości sterowania procesem powstawania dyspersyjnych faz zbrojenia mogą być: skład stopu osnowy, temperatura, ciśnienie gazu reaktywnego i czas syntezy. Prezentowane wyniki badań dotyczą możliwości wytworzenia dyspersyjnych faz azotkowych w oparciu o reakcje ciekłego aluminium zawierającego dodatki Mg i Ti z azotem w warunkach podwyższonego ciśnienia gazu.

EN

In situ reinforced metal matrix composites (MMCs) are new group of construction materials. Ultrafine reinforcement particles are formed as product of reaction between reactive components. Those kinds of materials have good mechanical properties (higher yield stress and creep resistance). Via in situ reaction between liquid metal and reacting substance (solid or gas) is possible to obtain aluminium matrix composites similar to SAP composites by casting methods. Reinforcement effects could be obtained when particles formed by in situ process were sized less then 1žm and disposed uniformly in the matrix. Proper control of synthesis process leads to the formation expected reinforcement phases and they morphology. Control of conditions liquid phase process depending on: chemical composition of matrix alloy, temperature, reactive gas pressure and on synthesis time. Presented results of researches concerning possibilities of obtaining ultrafine aluminium nitride particles via in situ reaction between liquid aluminium alloys (with addition of Mg and Ti) and nitrogen gas in higher pressure (150 kPa).

3

Struktura materiału kompozytowego na osnowie stopów aluminium w obszarze krawędzi cięcia wiązką laserową

Grabowski A., Śleziona J., Wieczorek J., Dyzia M., Wojtuszek S.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2004

|

Vol. 24, nr 1 sp

89-98

PL

Materiałl kompozytowy AK12-SiC15% cięto wiązką lasera impulsowego CO2. Laserowe cięcie wykonano z użyciem gazu obojętnego - azotu - który wydmuchiwał stopiony materiał ze szczeliny cięcia. W skali makro na badanych po cięciu laserowym krawędziach AK12-SiC15% obserwowano charakterystyczne prążkowanie oraz krople zakrzepłego materiału kompozytowego przy dole krawędzi. Występowanie prążków i kropli wynika z większej lepkości materiału kompozytowego w porównaniu z lepkością materiału osnowy, w przypadku którego przy identycznych parametrach obróbki laserowej efekt prążków i kropel był znacznie mniejszy. W przeprowadzonych badaniach zmieniano parametry obróbki laserowej, takie jak: średnia moc wiązki laserowej, położenie ogniska wiązki laserowej względem górnej powierzchni obrabianego materiału kompozytowego, prędkość względna wiązki, odległość pomiędzy dyszą głowicy laserowej a obrabianą powierzchnią materiału, ciśnienie gazu towarzyszącego. Ustalono optymalne parametry obróbki laserowej zapewniające przecinanie materiału AK12-SiC15% o grubości do 6 mm wiązką impulsowego lasera CO2.

EN

Particle reinforced metal matrix composite AK12-SiC15% were cut on a CO(2) laser. The laser cutting was performed under a coaxial jet of nitrogen. Striation patterns on the cut surface and dross at the exit of the laser beam were observed. The melt of the AK12-SiC 15% is more viscous and thus results in a much greater amount of striation and dross compared to that obtained when machining the non-reinforced AK12-Mgl%. In a number of systematic experiments, the effect of cutting speed, average laser power, assist gas pressure, standoff distance were analyzed. Operating conditions that satisfy optimum cut quality up to 6 mm of the AK12-SiC15% could be identified.

4

Ocena zmian zachodzących w strukturze kompozytu AK12-cząstki węgla szklistego

Myalski J., Śleziona J., Olszówka-Myalska A.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2004

|

Vol. 24, nr 1 sp

163-172

PL

W artykule oceniono wpływ technologii przygotowania cząstek zbrojących i procesów wygrzewania na stabilność powierzchni rozdziału metal-cząstka. Badania wykonano dla kompozytów z osnową stopu Akl2 zawierającego jako zbrojenie cząstki węgla o strukturze amorficznej (węgiel szklisty). Powierzchnię cząstek poddano zabiegom ułatwiającym ich wprowadzenie do ciekłej osnowy. Cząstki pokryto powłoką niklową oraz poddano preparacji w roztworze wodorotlenku sodu. Po wytworzeniu kompozyty poddano wygrzewaniu w temperaturze zbliżonej do temperatury topnienia osnowy. Analiza struktury powierzchni rozdziału wykazała, że nawet po długim okresie wygrzewania reakcje zachodzące do utworzenia warstw dyfuzyjnych przebiegają w ograniczonym stopniu. Zastosowane powłoki ochronne zapewniają uzyskanie dobrego połączenia cząstki z osnową oraz ograniczają reakcje zachodzące na granicy rozdziału metal-cząstka.

EN

In this work the influence of technology and heating process on the surface stability in composite metal-ceramics particles has been presented. The research has been made for composite aluminium alloy AK12 reinforced with glass carbon particle with amorphous structure. On the surface of particles the coating with Ni and NaOH have been applied. These coatings improve the wetting by liquid aluminium alloys and limit the destruction. Analysis of structure of bonding has been shown that even after long heating at high temperature below liqidus of matrix, the reaction lead to the creation of diffusion layer becomes in limited level. These coatings assure a good connection between particles and matrix and lead to apply the composite in high temperature.