Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructure and Fatigue Life of the A359 Alloy Reinforced with Al2O3 after Multiple Remelting

Pietrzak K., Klasik A., Maj M., Sobczak J., Wojciechowski A.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 2

39--44

EN

The multiple direct remelting of composites based on the A359 alloy reinforced with 20% of Al2O3 particles was performed. The results of both gravity casting and squeeze casting were examined in terms of the obtained microstructure and mechanical characteristics. In microstructure examinations, the combinatorial method based on phase quanta theory was used. In mechanical tests, the modified low cycle fatigue method (MLCF) was applied. The effects obtained after both gravity casting and squeeze casting were compared. It was noted that both characteristics were gradually deteriorating up to the tenth remelting. The main cause was the occurrence of shrinkage porosity after the gravity casting. Much better results were obtained applying the squeeze casting process. The results of microstructure examinations and fatigue tests enabled drawing the conclusion that the A359 alloy reinforced with Al2O3 particles can confer a much better fatigue life behavior to the resulting composite than the A359 alloy without the reinforcement. At the same time, comparing these results with the results of the previous own research carried out on the composites based also on the A359 alloy but reinforced in the whole volume with SiC particles, it has been concluded that both types of the composites can be subjected to multiple remelting without any significant deterioration of the structural and mechanical characteristics. The concepts and advantages of using the combinatorial and MLCF methods in materials research were also presented.

2

The influence of laser beam on structure surface layer of composite A359/20SiCp

Przestacki D., Szymański P.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 3

155-158

EN

In terms of applications, aluminum alloys share a larger fraction of Al-SiC composites due to their high wear resistance and different specific mechanical properties. Because of the increasing requirements of these construction materials, different methods of machining, including laser assisted machining, have to be recognized. In many publications one can find that the machinability of metal matrix composites is dependent on the temperature of the process. This paper describes the influence of laser beams on metal matrix composites. In particular, experiments, measurements of the surface temperature and microstructure analyses of an aluminum alloy reinforced by silicon carbide (Al-SiC) heated by a laser beam were carried out. The influence of a laser beam on the microstructures of machined samples was investigated and some mechanisms of surface layer alteration were discussed. It was noticed that the laser beam impact on the workpiece induced the immersion of the reinforced particles into the soft matrix.

PL

W ostatnich latach wzrosło zapotrzebowanie na lekkie materiały konstrukcyjne, np. stopy aluminium, w tym również materiały kompozytowe składające się z osnowy aluminiowej i ceramicznego zbrojenia. Materiały te charakteryzują się dużą odpornością na ścieranie i lepszymi właściwościami mechanicznymi od klasycznych stopów aluminium. Ze względu na zawartość twardych cząstek zbrojenia materiały te należą to grupy materiałów trudno skrawalnych. Nowoczesne metody ich obróbki, w tym laserowe wspomaganie skrawania, stają się coraz częściej przedmiotem badań. W wielu publikacjach stwierdzono, że poprawę skrawalności kompozytów metalowo-ceramicznych osiąga się poprzez podwyższenie temperatury skrawania, dzięki czemu zmniejsza się twardość osnowy. W przeprowadzonych badaniach przedstawiono wpływ nagrzewania za pomocą wiązki lasera na strukturę materiału kompozytowego. W szczególności skupiono się na określeniu temperatury procesu oraz analizie mikrostruktury warstwy wierzchniej kompozytu. Przeanalizowano mikrostrukturę badanych próbek i stwierdzono, że w obszarze oddziaływania wiązki lasera w wyniku gwałtownego wzrostu temperatury zachodzi w ciekłej osnowie warstwy wierzchniej sedymentacja cząstek SiC.

3

Metallographic analysis of surface layer after turning with laser-assisted machining of composite A359/20SiCp

Przestacki D., Szymański P.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 2

102-106

EN

The composite materials of Al/SiC are increasingly used in various industrial fields such as automotive, aerospace. However, making full use of composite materials is possible when effective methods of machining these materials are known. Due to the content of hard particles, these materials are classified to the group of hard to machine materials. One of the effective method to achieve better performance indicators for making machine parts and equipment is hybrid machining, by which, using the existing way of working, improves machinability. This process is achieved by simultaneously feeding extra heat to the cutting zone, for example by using a laser beam. The work reported here focus on analysis the composite microstructures of A359/20SiCp (F3S.20S DurAlcan™) heated by a laser beam and laser-assisted turned. During analysis of the microstructures of the composite material, the influence of the laser beam on the workpiece was determined and liquid, liquid-solid and neutral matrix zones were identified. The sample surfaces after conventional turning and laser-assisted turning were compared. From the surface layers of the composite there a zone of smaller contents of SiC particles during laser beam heating was determined. As the wedge works in the areas of liquid and liquid-solid, a reduction of the cutting forces, tool wear and the machined surface roughness is expected.

PL

Materiały kompozytowe typu Al/SiC znajdują coraz większe zastosowanie w różnych obszarach przemysłu, np. samochodowego, lotniczego. Jednakże pełne wykorzystanie materiałów kompozytowych możliwe jest w sytuacji, gdy znane są efektywne metody obrabiania tych materiałów. Z powodu zawartości twardych cząstek SiC materiały te zaliczane są do grupy trudno skrawalnych. Jednym z efektywnych sposobów uzyskania lepszych wskaźników użytkowych procesu kształtowania elementów maszyn i urządzeń jest obróbka hybrydowa, dzięki której, wykorzystując już istniejący sposób obróbki, osiąga się poprawę skrawalności poprzez jednoczesne doprowadzenie do strefy skrawania dodatkowej energii cieplnej, np. za pomocą wiązki lasera. W pracy zamieszczono analizę mikrostruktury kompozytu A359/20SiCp (F3S.20S DurAlcan™) toczonego ze wspomaganiem laserowym. Analizując mikrostruktury materiału kompozytowego, określono wpływ oddziaływania wiązki lasera na materiał obrabiany i wyznaczono strefę występowania osnowy ciekłej, ciekło-stałej oraz neutralnej. Porównano powierzchnie próbki toczonej zarówno tradycyjnie, jak i ze wspomaganiem laserowym. Wyznaczono z warstwy wierzchniej kompozytu nagrzewanego laserowo strefę o mniejszej liczbie cząstek SiC. Ponieważ ostrze porusza się w obszarach ciekłej i ciekło-stałej osnowy, należy spodziewać się zmniejszenia siły skrawania, zużycia ostrza oraz chropowatości obrobionej powierzchni.

4

The effect of magnesium on the microstructure of AK7-SiCP composites

Braszczyńska K. N.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

2000

|

R. 2, nr 44

33--38

EN

The article presents the results of the microstructural investigations of aluminium composites reinforced with silicon carbide particles. The addition of magnesium applied to the matrix alloy has enabled durable and adhesive bonds between the components to be obtained. The studies have also revealed the effect of magnesium on the microstructure of the matrix alloy itself, the occurrence of Mg2Si precipitates, and changes in the composition of the eutectics.

PL

Praca przedstawia wyniki badań mikrostrukturalnych kompozytów aluminiowych umacnianych cząstkami węglika krzemu. Zastosowany dodatek magnezu do stopu osnowy pozwolił na uzyskanie trwałych i spójnych połączeń pomiędzy komponentami. Badania ujawniły również wpływ magnezu na mikrostrukturę samego stopu osnowy, powstawanie wydzieleń Mg2Si oraz zmiany w składzie eutektyk.

5

Analiza powierzchni międzyfazowej w kompozytach AlMg5-SiCcząstki

Zyska A., Braszczyński J.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

2000

|

R. 2, nr 44

365--372

PL

Zaprezentowano opis termodynamiczny układu kompozytowego stop AlMg5-cząstki SiC. Określono równowagowe stężenia składników strukturalnych kompozytów w zakresie temperatur 923-1223 K. Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury kompozytów przeprowadzone przy użyciu transmisyjnego mikroskopu elektronowego. W kompozytach umacnianych cząstkami SiC bez warstwy SiO2 ujawniono na granicach międzyfazowych występowanie węglika glinu, natomiast gdy zastosowano warstwę SiO2, w wyniku reakcji z osnową powstał spinel Al2MgO4

EN

The thermodynamic description of AlMg5 alloy matrix composite with SiC particles was presented. The concentration of structural components in thermodynamic equilibrium in temperature range 923-1223 K was calculated. Using the Thermo-Calc programme (licence A-991122) carried out these calculations. The Newton-Raphson iteration method was used for optimisation g function, which is derived by non-linear equations (5) and linear equations (6), and inequalities (7). In calculation algorithm the following input data were used: process parameters (T,P), initial composition of reaction mixture and list of chemical compounds in product with their chemical potentials values. The results of these calculations were presented in Fig.1. [...]