Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Procesy przetwórstwa zaawansowanych materiałów otrzymanych metodą metalurgii proszków

Szczepanik S., Nikiel P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 4

290--301

PL

Przedstawiono zastosowanie połączenia metody metalurgii proszków z procesami przeróbki plastycznej do wytworzenia materiałów warstwowych, kompozytowych Al-SiCcząstki, z fazami międzymetalicznymi Fe-Al lub Ti-Al oraz z zastosowaniem obróbki cieplno-plastycznej UHC stali. Wytwarzanie wyrobów obejmowało przygotowanie mieszanki, wykonanie wyprasek w temperaturze otoczenia i ich odkształcanie na gorąco w matrycach zamkniętych lub wyciskania w warunkach izotermicznych. Otrzymano wyroby ze skokowym gradientem składu z aluminium i proszku stopowego aluminium, z fazami międzymetalicznymi Fe-Al oraz fazą TiAl. W procesie obróbki cieplno-plastycznej UHC stali dokonano przemiany martenzytu na strukturę złożoną z ferrytu i skoagulowanego cementytu.

EN

Combination of PM processing with plastic forming to manufacturing of layer materials, composites, intermetallics Fe-Al and Ti-Al and thermo-mechanical processing UHC steel are reported. Forming involved mixing of basic powders, pressing at room temperature and hot closed-die forging of the compacts in isothermal conditions. Properties of two layer products after extrusion and composites after extrusion and drawing are described. During thermo-mechanical processing of UHC steel the transformation of martensite to ferrite with small carbide particles took place.

2

Przetwórstwo zaawansowanych materiałów otrzymanych z proszków na osnowie aluminium

Szczepanik S.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2014

|

T. 25, nr 1

53--64

PL

Zastosowanie metod metalurgii proszków w połączeniu z procesami przeróbki plastycznej umożliwia wytworzenie nowych materiałów konstrukcyjnych. Materiały gradientowe i kompozytowe na osnowie aluminium stanowią unikalny typ tworzyw konstrukcyjnych. Materiały gradientowe stanowią grupę kompozytów wytworzonych z dwóch lub więcej składników, które mają zmienny skład chemiczny w określonym kierunku. Uzyskuje się w ten sposób zmianę własności mechanicznych lub fizycznych w tym kierunku oraz określone własności eksploatacyjne i użytkowe wyrobu. Daje to duże możliwości rozwiązań przy projektowaniu i wytwarzania strukturalnych wyrobów. Specjalną grupę materiałów konstrukcyjnych stanowią kompozyty na osnowie metalowej umocnione cząstkami celem poprawy sztywności, wytrzymałości i własności użytkowych, do których należy odporność na zużycie. Do kompozytów na osnowie proszku aluminium umocnionych cząstkami stosuje się wyciskanie lub prasowanie na gorąco. Przedstawiono wyniki badań wpływu przeróbki plastycznej warstwowych materiałów gradientowych na osnowie proszku aluminium, a także wyprasek z proszku aluminium i kompozytów na jego umocnionych cząstkami (Al-SiC). Proces wytwarzania obejmował mieszanie proszków, prasowanie w temperaturze otoczenia i kucie matrycowe lub wyciskanie na gorąco wyprasek w warunkach izotermicznych. Zbadano wpływ parametrów formowania na gorąco na własności mechaniczne tak wytworzonych materiałów jak również wpływ wyciskania i ciągnienia na granicę plastyczności kompozytu Al-10% SiC i materiału osnowy. W wyniku ciągnienia zwiększyła się granica plastyczności kompozytu ze 115 MPa na 138 MPa, a naprężenie płynięcia zwiększyło się ze 150 MPa na 185 MPa przy odkształceniu wynoszącym 0,75.

EN

PM processing routes for construction materials include those for gradient and composite materials based on aluminium. Gradient materials are a type of composite, formed from two or more distinct constituents, which exhibit a graded composition. Thus one material appears to transform to another, producing gradual changes in characteristics and resultant new exploitable functional properties. Accordingly these materials extend the range of structural components. PM metal matrix particulate composites are developed to improve stiffness, strength and specific properties such as wear resistance. Hot pressing (consolidation) and hot extrusion are suitable for PM Al matrix particulate composites. In the presentation the results of investigation on processing of PM aluminium alloy based gradient materials, and aluminium and Al-SiCparticle composite processed by hot forming and drawing, are discussed. Forming of materials from aluminium powder and mixtures of this powder and silicon carbide particles or Al- alloy powder and processing of two-layer products based on these materials are considered. Forming involved mixing of basic powders, pressing at room temperature and hot closed-die forging of the compacts in isothermal conditions. The influence of hot forming parameters on the mechanical properties of Al and the composite materials was evaluated. Extrusion and drawing of Al-10%SiC increased the yield stress from 115 to 138 MPa and the flow stress at 0.75 strain from 150 to 185 MPa.

3

Lekkie materiały kompozytowe na osnowie proszku aluminium umocnione cząstkami węglika krzemu otrzymane przez kucie matrycowe i wyciskanie

Szczepanik S.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

692--697

PL

W warunkach izotermicznych realizowano kucie w matrycach zamkniętych wyprasek wykonanych z warstw proszku aluminium i mieszanek tego proszku z węglikiem krzemu w ilości 10 % mas. Określono wpływ kucia wyprasek na twardość, wytrzymałość na ściskanie oraz na zginanie próbek pobranych z otrzymanych odkuwek. Przedstawiono również przykład kucia matrycowego wyrobów warstwowych oraz budowę kompozytu hybrydowego z otrzymanego kompozytu w wyniku kuciu. Materiały do wyciskania i ciągnienia wykonano z wyprasek z proszku aluminium RAl-1 oraz mieszanki tego proszku z proszkiem węglika krzemu SiC w ilości 10 % mas. Wyciskanie realizowano w warunkach izotermicznych przy temperaturze 480 °C ze współczynnikiem 4,2. Wyciskane próbki przeciągano na średnicę 16 mm. Względna zmiana przekroju w wyniku ciągnienia wyniosła 0,9. Z wyciskanych i ciągnionych wyrobów pobrano próbki wzdłużne do ściskania. Ciągnienia spowodowało umocnienie materiału. Granica plastyczności osnowy aluminiowej zwiększyła się o ok. 10 MPa, a naprężenie uplastyczniające przy odkształceniu 0,75zwiększyła się ze 160 do 180 MPa. Efektem umocnienia materiału kompozytowego Al-10-%SiC jest zmiana granicy plastyczności, która zwiększyła się ze 115 MPa do 138 MPa, a naprężenie uplastyczniające przy odkształceniu 0,75 podczas ściskania zwiększyło się ze 150 MPa do 185 MPa, Widoczny jest wpływ umocnienia osnowy aluminiowej w wyniku odkształcenia, a w kompozycie dodatkowo wpływ mikrometrycznych cząstek węglika krzemu na umocnienie tworzywa.

EN

Forming of materials from aluminium powder and mixtures of this powder and silicon carbide particles is reported. Twolayer performs based on these materials were hot closed-die forged in isothermal conditions. The influence of the content of the component layers on changes in the forging force was qualitatively investigated. Room temperature bend strengths of the two-layer products, depending on the stacking sequence, were evaluated. The plastic flow process of individual layers was analysed. The preforms from RAl-1 aluminium powder and its mixture with 10 % SiC particles were extruded at the temperature of 480 °C, with extrusion ratio 4.2. After cold drawing with the ratio 0.9, the yield stress of aluminum matrix increased from 70 to 80 MPa. Reinforced aluminium with SiC particles has a higher yield stress than matrix material after extrusion. After drawing, the yield stress increased from 115 to 138 MPa. The critical strains during the compression test for aluminum matrix and composite are higher than 0.75.

4

Yield stress of PM Al-10 wt.% SiC composite after extrusion and drawing

Szczepanik S., Nikiel P.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 3

160-164

EN

The yield and flow stress data for an Al-10% SiC composite and for its aluminium PM matrix after extrusion and drawing are reported. Preforms were manufactured by the cold pressing of RAl-1 aluminium powder and of its mixture with 10% SiC particles. They were extruded at 480ºC, with extrusion ratio λ= 4.2. No porosity was observed on longitudinal sections of the Al-SiC composite. The hardness and compressive mechanical properties of the materials were evaluated. The yield and compression strengths of the composite were higher than for the PM aluminium. After cold drawing with strain φr= 0.09, the yield stress of the extruded aluminium increases from the range of 74 to 80 MPa to the range of 115 to 118 MPa and at a 0.75 strain flow, the stress increases to 160 MPa. The average yield stress of the extruded composite is 93 MPa and drawing increased it to 135 MPa; at a 0.75 strain flow stress, it increased from 150 to 180 MPa. For both the aluminium and the composite, the critical compressive strains are higher than 0.75.

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu odkształcenia kompozytu Al.-10% mas. SiC w procesie ciągnienia na granicę plastyczności i naprężenie płynięcia oraz twardość. Porównawczo przeprowadzono również badania także dla aluminiowej osnowy. Materiał do badań otrzymano przez wyciskanie wyprasek z proszku aluminium RAl-1 oraz mieszanki tego proszku z proszkiem węglika krzemu SiC w ilości 10% mas. Wyciskanie realizowano w warunkach izotermicznych przy temperaturze 480ºC i ze współczynnikiem wyciskania λ= 4,2. Wyciskane próbki toczono ze średnicy 18 mm do średnicy 17,5 mm, a następnie przeciągano na średnicę 16 mm. Logarytmiczne odkształcenie obliczone ze zmiany średnicy wyrobu w wyniku ciągnienia wynosi φr=0,09. Z wyciskanych i ciągnionych wyrobów pobrano próbki wzdłużne. Próbki ściskano z prędkością 0,15 mm/s. W wyniku ciągnienia nastąpiło umocnienie materiału zarówno próbek z aluminium, jak i z materiału kompozytowego Al.-10%SiC. Granica plastyczności osnowy aluminiowej wzrosła o około 30 MPa, a naprężenie uplastyczniające z 160 do 180 MPa przy odkształceniu wynoszącym 0,75. Dla materiału kompozytowego efekt umocnienia jest większy: granica plastyczności wzrosła z 110 do 138 MPa, a naprężenie uplastyczniające, przy odkształceniu podczas ściskania wynoszącym 0,75, podwyższyło się z 150 do 180 MPa. Widoczne jest umocnienie osnowy aluminiowej w wyniku odkształcenia, a w kompozycie również wpływ obecności mikrometrycznych cząstek węglika krzemu na jej umocnienie. Własności wytrzymałościowe określone dla próbek pobranych na długości wyciskanych i ciągnionych wyrobów są porównywalne z wyjątkiem materiału w początkowej części wyrobów.

5

Analiza ruchu ciepła w mikroobszarze kompozytu zbrojonego cząstkami SiC

Cholewa M., Gawroński J.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

1998

|

nr 38

165--169

PL

W opracowaniu zaprezentowano analizę zmienności pól temperatur w kompozycie z osnową metalową, zbrojonym dyspersyjnymi cząstkami węglika krzemu. Analizę ruchu ciepła podczas krzepnięcia i stygnięcia kompozytu przeprowadzono za pomocą dwuwymiarowej symulacji komputerowej. Obliczenia przeprowadzono uwzględniając rzeczywistą geometrię zbrojenia przy idealnym kontakcie komponentów oraz z pominięciem obecności faz strefy przejścia, dla ustalonego objętościowego udziału zbrojenia.

EN

This paper presents analysis of variations of thermal fields in metal matrix composite reinforced dispersional silicon carbide particles. The thermal motion analysis during solidification and cooling composite had made with two – dimensional computer simulation. The calculations had made with taken consideration to real reinforcement geometry in perfect contact and disregarded presence of transient zone phases, for stabilized volume fraction of reinforcement.