Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Manufacturing and properties of hybrid SiC(p)-C(f)/Al composite

Imielińska K., Le Petitcorps Y.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 3

141-144

EN

New, hybrid SiC(p)/C(f)/Al-Si composite, candidate for tribological applications has been proposed. The composite was obtained by pressure infiltration of continuous 3D carbon fibre preform with SiC(p)/Al-Si participate composite. The presence of carbon preform acted as a filter for liquid SiC(p)/Al-Si composite and permitted the formation of surface layer rich in SiC (up to 45%) which resulted in the reduction of weight loss in dry sliding over steel as well as in minimizing the smearing effect of aluminum on the counterface surface which reduced heating of the sliding surface.

PL

Przedstawiono nowy kompozyt hybrydowy o zbrojeniu preformą z ciągłego włókna węglowego 3D nasycaną ciekłym stopem AL-Si7Mg wzmocnionym ziarnami SiC(p) (15%vol.) za pomocą infiltracji pod ciśnieniem. Peforma szklana odgrywała rolę filtra dla ciekłego kompozytu aluminiowego, zatrzymującego węglik krzemu na powierzchni, co powodowało zwiększenie jego koncentracji do 45%. Uzyskano obniżenie ubytku masy w procesie tarcia suchego o stal oraz zminimalizowanie efektu przechodzenia Al na powierzchnię przeciwpróbki, dzięki czemu obniżono nagrzewanie się powierzchni trących.

2

Fabrication, microstructure and properties of Al-Si-Fe-Cu in situ composites

Imielińska K., Le Petitcorps Y.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 5

815-819

EN

In search of cost effective fabrication techniques of metal matrix composites (MMCs) the concept of in situ precipitation of the reinforcement in the metal matrix was proposed and developed during the last decade. This paper reports the results of study on fabrication and characterization of novel, low-cost aluminum matrix composites by in situ precipitation of reinforcement (intermetallics), using liquid Al-Si alloys as well as the powders of Fe and Cu as precursor elements for intermetallics. Incorporation of 5 wt % Fe and 5 wt % Cu powders into the Al-Si alloys followed by stir casting and gravity casting lead to the formation of intermetallic phases Al4FeSi (V(f) = 15 ÷ 35%) of 250 ÷ 350 H(v) (0.02), constituting the effective reinforcement of Al alloy [1,4]. Ultrasonic vibrations applied during solidification of composites have been found to refine significantly the precipitates of the hypoeutectic Al-Si matrix composite (Fig. 4). The composites exhibited significantly improved wear resistance (Fig. 5), hardness (Fig. 6) and compression behaviour (Fig. 9, 10), when compared with matrix alloys. The mechanism of wear in dry sliding of in situ composite as well as pure matrix material has been analysed. The novel in situ composites are proposed as the cost effective candidate materials for industrial applications, provided that the porosity of composites is reduced.

PL

W poszukiwaniu tanich kompozytów na bazie stopów Al powstała koncepcja otrzymywania kompozytów in situ o osnowie stopu Al-Si w reakcji ciekłego stopu Al-Si (Al-Si11, Al-Si25) z proszkiem Fe [1, 4]. Powstałe wydłużone wydzielenia AlFe4Si w stopie AlSi25 [1] o niezbyt wysokiej twardości (rys. 2) stanowią skuteczne wzmocnienie stopu pod względem twardości, sztywności i wytrzymałości na ściskanie, jak też obniżonej ścieralności [4]. Jednak znaczny rozmiar wydzieleń (rzędu setek mikronów) powoduje zwiększoną kruchość stopu. W prezentowanej pracy zmodyfikowano proces otrzymywania tych samych kompozytów zastępując część proszku Fe proszkiem Cu (5 %), w wyniku czego dla stopu Al-Si11 uzyskano cienkie, wydłużone wydzielenia, których obecność poprawiła znacznie właściwości kompozytu przy ściskaniu (rys. 9) w stosunku do materiału otrzymanego poprzednio, w którym wydzielenia miały kształt owalny. W celu rozpoznania dalszych możliwości modyfikacji mikrostruktury kompozytu przeprowadzono próbę rozdrobnienia wydzieleń przez zastosowanie specjalnej metody krzepnięcia z odziaływaniem drgań ultradźwiękowych w czasie jego krzepnięcia. Udało się uzyskać wydzielenia fazy wzmacniającej o długości 10 ÷ 15 mm (rys. 4). W pracy zbadano też odporność na zużycie ścierne w warunkach tarcia suchego na dwóch różnych stanowiskach badawczych. Uzyskano zmniejszenie zużycia próbek kompozytu o zmodyfikowanej strukturze (rys. 5). Przeanalizowano mechanizmy powstawania ubytków przy ścieraniu w kompozycie i materiale nie wzmocnionym. Otrzymane materiały mają szansę zastosowania w przemyśle pod warunkiem zmniejszenia porowatości odlewów.

3

Processing and properties of Al-Si-Fe-Cr in situ composites

Imielińska K., Le Petitcorps Y.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 2

74--79

EN

The present work is the continuation of the study on fabrication of low cost in situ Al-Si matrix composites reinforced with intermetallic Al-Fe-Si or Al-Fe-Cr-Si compounds obtained by reaction of liquid Al-Si alloys (Al-Si11, Al-Si25) with Fe or Cr powders. The Fe powders were selected for low cost, low processing temperature, reactivity with Al and hexagonal crystallographic lattice of Al-Fe-Si compound, which promotes the formation of elongated ("fibre") precipitates. Chromium was supposed to form the precipitates of improved hardness and abrasion resistance. In order to take advantage of the beneficial characteristics of both sources the fabrication of composites with source of both Fe and Cr has been attempted. The in situ composites were made by stir-casting technique. The SEM images have been shown illustrating the morphology of composites as well as the evolution of microstructures of the composite Al-Si 11 + 5 wt. %Fe + 5 wt. % Cr at different stages of the fabrication process.

PL

Praca jest kontynuacją badań nad wytwarzaniem tanich kompozytów in situ o osnowie stopu Al-Si wzmocnionego związkami międzymetalicznymi Al-Fe-Si lub Al-Fe-Cr-Si, otrzymanych poprzez reakcję ciekłego stopu Al (Al-Si11, Al-Si25) z proszkiem Fe lub Cr. Żelazo zostało wybrane ze względu na niską cenę, niską temperaturę wytwarzania, wysoką reaktywność z Al i heksagonalną sieć krystaliczną związku Al-Fe-Si, co sprzyja tworzeniu wydłużonych (włóknistych") wydzieleń. Chrom miał za zadanie poprawiać twardość i odporność na ścieranie kompozytu. W celu wykorzystania zalet zarówno Fe, jak i Cr przeprowadzono próby wytworzenia kompozytów z proszkami Fe i Cr. Przedstawiono obrazy SEM ilustrujące budowę otrzymanych kompozytów jak też ewolucję mikrostruktury kompozytu Al-Si 11 + 5% Fe + 5% Cr w różnych etapach procesu jego wytwarzania. Ujawniono dwie odmienne fazy wzmacniające o kształcie owalnych cząstek lub wydłużonych, a nawet włóknistych wydzieleń.

4

Synthesis of in situ Al-Si matrix composites by stir casting technique

Imielińska K., Le Petitcorps Y.

Advances in Materials Science

|

2001

|

Vol. 1, nr 1(1)

53-61

EN

Fabrication technique by stir casting of Al-Si alloy with Cr and Fe powders as well as chromium steel substrate has been described. Morphology of the composites has been analysed using SEM images and EDX chemical composition analysis. Improved microhardness of the in situ formed Al, Si, Fe, Cr phases indicates that the composites may be the candidate materials for Al-Si alloy moulded elements of improved abrasion resistance.