Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Kompozyty

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: umocnienie dyspersyjne

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Otrzymywanie kompozytów Cu/Al2O3 metodą współbieżnego wyciskania KOBO

Kostecki M., Bochniak W., Olszyna A.

Kompozyty

2006

R. 6, nr 4

29-34

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).

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).

Sposoby regulowania anizotropii skurczu w spiekach Cu-Al2O3

Cyunczyk A.

Kompozyty

2003

R. 3, nr 8

397-401

Podczas spiekania wyprasek zazwyczaj obserwuje się anizotropię skurczu liniowego w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach. Jeden z tych kierunków jest zgodny z kierunkiem przyłożenia siły zastosowanej do sprasowania proszku przed spiekaniem. Badania kinetyki procesu spiekania przeprowadza się na wypraskach o kształcie walca i w związku z tym dokonuje się pomiaru skurczu promieniowego R i skurczu osiowego A (rys. 1). Zależnie od właściwości użytego proszku i stosowanych parametrów procesu jego zagęszczania na zimno stosunek R/A po spiekaniu może przybierać wartości większe od 1, równe 1 lub mniejsze od 1. We wcześniejszych badaniach własnych wysunięto hipotezę, że anizotropia skurczu spieków wynika z różnicy w sposobie i stopniu mechanicznego odkształcenia (wygładzenia) powierzchni cząstek proszku na stykach międzycząstkowych usytuowanych w płaszczyznach prostopadłych a równoległych do kierunku prasowania. Większy skurcz liniowy podczas spiekania wystąpi w kierunku prostopadłym do styków cząstek o mniej odkształconej (wygładzonej) powierzchni. Ten kierunek w wypraskach z proszków plastycznych (miękkich) jest prostopadły do kierunku siły prasującej. Sytuacja odwrotna pojawia się w wypraskach z proszków o kruchej, trudno odkształcalnej powierzchni (rys. 2). W niniejszej pracy poddano weryfikacji powyższy model procesu skurczu w odniesieniu do proszków dyspersyjnic umocnionego kompozytu Cu-AI2O3. Proszki kompozytowe zawierające 0,1; 0,18 i 0,3% obj. tlenku glinu wytwarzano metodą wspólstrącania soli miedzi i glinu w roztworach wodnych. Osady suszono, prażono w celu uzyskania tlenków, które z kolei poddano selektywnej redukcji w atmosferze wodorowej. Każdy rodzaj proszku podzielono na trzy porcje, z których jedną poddano niezwłocznie prasowaniu w matrycy o średnicy 7 mm. Pozostałe porcje przechowywano w powietrzu, w temperaturze pokojowej przez 720 godz. (30 dni) oraz przez 2880 godz. (120 dni). Podczas magazynowania na proszkach wytwarzała się powłoka tlenkowa (tab. 1). Struktura cząstek proszku kompozytu wykazuje wyraźną zależność od ilości dodatku fazy Al2O3. Szczególnie drobnoziarnistą strukturą, o równoosiowym ziarnie stabilnym po spiekaniu w temperaturze 1000°C, cechuje się materiał Cu+0,18%Al2O3 (rys. 3). Spieki wykonane z proszków Cu+0,l%Al2O3 i Cu+0,3%Al2O3 wykazują zmianę stosunku skurczów R/A od wartości powyżej 1 do wartości poniżej 1, w miarę wzrostu stopnia utlenienia powierzchniowego proszków użytych do prasowania (rys. 4). Zrównanie promieniowego i osiowego skurczu w materiale Cu+0,18%Al2O3 należy tłumaczyć poślizgiem po granicach ziarn (analogicznym jak w zjawisku nadplastyczności) jako dominującym mechanizmem transportu masy podczas spiekania.

It has often been stated that during sintering of metal powder compacts anosotropy of the linear shrinkage may occur. This anisotropy is observed in two directions perpendicular to each other in the sintered compact. One of these directions is parallel to the direction of pressing the powder prior to sintering. Usually a mass of metal powders is compacted into a cylindrical shape for sintering examination (Fig. 1), and therefore these directions commonly correspond to the radial and axial direction. The ratio radial shrinkage/axial shrinkage (R/A) may have a value of 1, if both percentage linear shrinkage are equal; it may have a value greater than 1 in some cases and in other cases a value smaller than 1. In the previous own papers an hypothesis has been put forward that the anisotropy of shrinkage is the result of the differences in the degree of mechanical deformations occuring on the surface of irregular powder particles in the direction of pressing and crosswise during the previous pressing process. The relative linear shrinkage of compact is of higher value in the direction in which smaller deformation of the surface of powder paricle takes place during pressing. In soft-metal powder compacts this direction is perpendicular to the pressing one. The reversal of the state described above may take place in compacts pressed from hard-material powder or particles with hard-deforming coating (Fig. 2). In the present study the verification of the above model of sintering has been undertaken with reference to composite powders Cu-Al2O3. Dispersion strengthened Cu-Al2O3 composite powders included 0.1; 0.18 and 0.3 vol.% alumina were prepared by co-precipitation of copper and aluminium salts from water solution. The precipitates were dried-ignited to the oxides and selective reduced in hydrogen. One third of each powder was immediately compacted, the second part was exposed to air at room temperature for a period of 720 h (30 days), and remaining part was stored under the same conditions for a period of 2880 h (120 days). The powders have been undergone surface oxidation during storage (Tab. 1). The structure of powder particles is sensitive to alumina content. Compacts sintered from Cu+0.18%Al2O3 have fine, equiaxed grains, approximately 5 microns in diameter. This structure is stable at temperature 1000°C. Sintered compacts with Iower and higher alumina content have greater metal grains (Fig. 3). In sintered compacts made from powders Cu+0.1%Al2O3 and Cu+0.3%Al2O3 the value of R/A decreases with an increasing degree of surface oxidation of metal powder, and can vary from >1 to <1 (Fig. 4). The equalization of radial and axial shrinkages will take place for powder Cu+0.18%Al2O3. In this case the grain boundary sliding (analogous to super-plastic flow) is principally responsible mechanism for material transport.