Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Cracks in interfaces and around their junctions in WC/Co composite

Postek E., Sadowski T.

Engineering Transactions

|

2016

|

Vol. 64, iss. 4

589--596

EN

WC/Co ceramic metal-matrix composites are characterized by very high mechanical properties that allow for application of the composites mostly in production of different types of cutting tools. By combining in a composite structure a phase of brittle hard wolfram carbide (WC) grains with a metallic interface of cobalt (Co) that exhibits plastic properties, a geometrically complex microstructure with significantly different mechanical properties of the combined phases is created, see Fig. 1a. The presence of the elastic-plastic interface material, i.e. Co binder, in the composite structure is the reason for initiation of technological defects – mainly material porosity. During material loading pores start to coalesce and finally one can observe creation of microcracks system distributed along interfaces. The aim of the paper is to show the previously formulated model [1, 2] of the polycrystalline composite to be extended towards cracks development around the junctions of the interfaces. The obtained numerical results indicate that in the junctions high stress concentrations were observed, which leads to crack initiation and its further unstable propagation, and finally the composite failure. Results indicate that the first crack appears close to the junction and that the load carrying capacity of the sample is overestimated if a crack model in the interfaces is not assumed.

2

Ultradźwiękowe pomiary modułów sprężystości w kompozytach metalowo-ceramicznych

Mackiewicz S.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 10

7--11

PL

W pracy opisano podstawowe zasady ultradźwiękowych pomiarów modułów sprężystości w materiałach technicznych. Omówiono definicje stałych sprężystości dla materiałów o różnej symetrii, w szczególności dla materiałów ortotropowych, poprzecznie izotropowych oraz izotropowych. Opisano metodykę wyznaczania stałych sprężystości na podstawie pomiarów prędkości fal ultradźwiękowych dla materiałów o różnej symetrii. Wskazano na podstawowe wymagania dotyczące dokładnych pomiarów prędkości fal ultradźwiękowych w próbkach materiałów. Zaprezentowano także przykład zastosowania omówionej metodyki pomiarowej do wyznaczenia zależności modułów sprężystości od zawartości fazy ceramicznej w kompozycie NiAl-Al2O3.

EN

The paper describes fundamental principles of ultrasonic measurements of elastic moduli in construction materials. Definition of elastic moduli for materials of general symmetry was given and specified further for materials with orthotropic, transversally isotropic and isotropic symmetry. Methodology for determination of elastic moduli from ultrasonic velociti measurements was described for materials with different symmetry. The basic requirements for accurate velocity measurements in material samples were briefly discussed. Finally, the application of presented methodology for determination of elastic moduli of NiAl-Al2O3 composite as a function of ceramic phase content was given.

3

Numerical calculations of RVE dimensions for two-phase material

Miedzińska D., Niezgoda T.

Journal of KONES

|

2011

|

Vol. 18, No. 2

303-310

EN

A representative volume element (RVE) is a statistical representation of typical material properties. It should contain enough information on the microstructure thereby be sufficiently smaller than the macroscopic structural dimensions. The paper deals with the numerical calculations of the dimensions of the RVE for a two-phase material microstructure. Two and three dimensional models are taken into consideration. The structure of the samples are developed on the base of randomization of elements belonging to one of the phases. The phases volume share is 50/50%. The following series of the models are analyzed: from 10 x 10 to 100 x 100 elements for 2D samples and from 10 x 10 x 10 to 100 x 100 x 100 elements for 3D samples. The element characteristic dimension is 10 jm. The elastic behavior of the base materials (magnesium and alumina) is taken into account. The quasi-static compression tests of the developed structures are carried out with the use of LS-DYNA computer code. The results are presented as the equivalent Young modulus values and compared to the calculations based on the rule of mixtures. The stabilization of the achieved results allows to assess the dimensions of the RVE for two-phase material with random distribution.

4

Otrzymywanie kompozytów Cu/Al2O3 metodą współbieżnego wyciskania KOBO

Kostecki M., Bochniak W., Olszyna A.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 4

29-34

PL

Przedstawiono badania nad otrzymaniem materiału kompozytowego Cu/Al2O3 przy wykorzystaniu technologii KOBO, której idea polega na sterowaniu strukturą materiału poprzez odpowiednią zmianę drogi odkształcenia plastycznego. Materiałami wyjściowymi do otrzymania kompozytów były komercyjne proszki: Cu oraz Al2O3 o średniej wielkości cząstek odpowiednio 32 žm i 134 nm (rys. rys. 1 i 2). Mieszaninę po wysuszeniu i granulowaniu zagęszczano izostatycznie pod ciśnieniem p = 120 MPa w celu nadania kształtu, a następnie spiekano (rys. 6). Materiał poddawano obróbce plastycznej dwutorowo, tzn. zarówno w formie wyprasek, jak i po procesie spiekania. Produkt otrzymany w wyniku odkształcenia plastycznego posiadał kształt pręta o średnicy 8 mm i średniej długości ok. 1 m. Pomimo że kompozyt z udziałem objętościowym 10% Al2O3 po obróbce plastycznej, niezależnie od stanu wyjściowego, nie posiadał cech materiału skonsolidowanego (litego) w całej objętości produktu, badania jednoznacznie dowiodły, że możliwe jest wytworzenie litych kompozytów Cu/Al2O3 o niższym udziale objętościowym Al2O3 metodą współbieżnego wyciskania KOBO. Otrzymane kompozyty po obróbce plastycznej charakteryzują się gęstością względną >= 90% oraz twardością na poziomie 83 HV0,5 dla Cu+5%obj. Al2O3 (rys. 11).

EN

The aim of the paper is to presents investigation of production Cu/Al2O3 composites obtaining by KOBO method. The idea of Kobo-type forming originates from the studies of the effect of the change of the scheme of loading and it's influence on materials structure. The starting materials was Cu and Al2O3 powders, average grain size 32 žm and 134 nm respectively (Figs. 1, 2). The powders were mixed by homogenization. After drying, the powders were granulated, isostatically consolidated under a pressure of 120 MPa and sintered (Fig. 6). Plastic deformation of Cu/Al2O3 samples (with and without sintering) were performed. The final product has the rod shape 8 mm in diameter and 1 meter length approximately. However composites with 10 vol.% of Al2O3 reinforcement does not show monolithic form, on the base of researches was fund, that in both cases (with and without sintering) is possible to obtain a dens composite material. Composite with les than 10 vol.% of Al2O3 shows a relative density >= 90%, and hardness of 83 HV0,5 (value obtained for the Cu+5vol.%Al2O3 composite (Fig. 11).