Odkształcalność kompozytów aluminiowych wzmocnionych popiołami lotnymi

• Autorzy: Richert, J. , Leszczyńska, B. , Galanty, M. , Mroczkowski, M. , Tkaczewski, P.

Warianty tytułu

EN

Deformability of aluminium matrix composites strengthened by fly ashes

• Konferencja: VII Konferencja Naukowa "Odkształcalność metali i stopów" 27--30 listopada 2007
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono badania nad odkształcalnością kompozytu otrzymanego metodą prasowania na zimno proszku aluminiowego zmieszanego z 30 % objętością popiołów lotnych. Sprasowany kompozyt ma niekorzystną strukturę. Cechuje się znaczną porowatością i niskimi siłami spójności pomiędzy cząstkami aluminium, stykającymi się ze sobą. Z tego względu taki materiał kompozytowy jest bardzo kruchy. Uplastycznienie kruchych materiałów jest możliwe przede wszystkim przy zastosowaniu specjalnych procesów odkształcania plastycznego na gorąco, które odznaczają się wysokim ciśnieniem hydrostatycznym. W celu uzyskania wysokojakościowego kompozytu zamiast spiekania zastosowano niekonwencjonalny proces, polegający na ściskaniu kompozytu umieszczonego we wnętrzu grubościennego pierścienia, wykonanego z duraluminium. Specjalny, wyjściowy zestaw materiałowy ściskano na prasie hydraulicznej w temperaturze 450 °C ze stopniem odkształcenia, wynoszącym 50 %. Na podstawie przeprowadzonych badań mikroskopowych stwierdzono, że przyjęty proces odkształcenia plastycznego na gorąco zapewnia bardzo korzystną strukturę kompozytu. Poza tym doświadczalnie wykazano, że dzięki utworzeniu takiej struktury możliwe jest przeprowadzenie dalszych odkształceń plastycznych, na przykład za pomocą procesów ściskania oraz walcowania na zimno.

EN

The investigations of the deformability of aluminium matrix composite were introduced in the article. This composite was obtained by cold pressing the aluminium powder mixed with 30 % volume of fly ashes. Compressed composite has the unfavourable structure. This structure characterizes considerable porosity and the low strengths of cohesion among the aluminium particles, touching with each other. From this regard such composite material is very brittle. The plasticization of brittle materials is possible first of all by the use of the special processes of a hot plastic deforming, which they are distinguish by the high hydrostatical pressure. Instead of sintering the unconventional process was applied to get high-quality composite. The composite was placed in interior the duraluminium ring, and it was compressed on a hydraulic press in temperature of 450 °C with the plastic strain degree of 50 %. On the basis of conducted microscopic investigations, it has been stated that the applied process of the plastic deformation assured the very advantageous structure of composite. Besides, it was showed experimentally that formation such structure allows on realization further plastic deformations, for example by use of the cold compression and rolling processes.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty ALFA; odkształcanie plastyczne; gęstość właściwa; mikrostruktura; mikropęknięcia; odkształcenia graniczne

EN

ALFA composites; plastic deformation; mass density; microstructure; microcracks; limiting deformation

• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 52, nr 11
• Strony: 656-664
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Richert, J.

autor

Leszczyńska, B.

autor

Galanty, M.

autor

Mroczkowski, M.

autor

Tkaczewski, P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• 1. Richert J.: Analiza warunków odkształcania plastycznego na gorąco i zimno kompozytu aluminiowego ALFA-30. Rudy Me-tale 2007, t. 52, nr 10, s. 616÷623.
• 2. Sobczak J., Sobczak N., Przystaś G.: Zastosowanie materiałów odpadowych w odlewnictwie na przykładzie popiołów lot-nych — Stan aktualny i perspektywy zastosowania. Kraków 1999, Wydaw. Instytut Odlewnictwa, s. 107.
• 3. Rohatgi P. K., Weiss D., Gupta N.: Applications of Fly Ash in Synthesizing Low-Cost MMCs for Automotive and Other Ap-plications. JOM 2006, t. 58, nr 11, s. 71÷76.
• 4. Rohatgi P. K., Kim J. K., Gupta N., Alaraj S., Daoud A.: Compressive characteristics of A356/fly ash cenospehere composi tes synthesized by pressure infiltration technique. Composites 2006, t. A 37, s. 430÷437.
• 5. Rohatgi P. K., Kim J. K., Guo R. Q., Robertson D. P., Gajdardziska-Josifovska M.: Age-Hardening Characteristics of Aluminum Alloy-Hollow Fly Ash Composites. Metall Mater Trans A 2002, t. 33A, s. 1541÷1547.
• 6. Matsunaga T., Kim J. K., Hardcastle S., Rohatgi P. K.: Crystallinity and selected properties of fly ash particles. Mater Sci Eng 2002, t. A325, s. 333÷343.
• 7. Guo R. Q., Rohatgi P. K.: Chemical Reactions between Aluminum and Fly Ash during Synthesis and Reheating of Al-Fly Ash Composite. Metall Mater Trans B, t. 29B, s. 519÷525.
• 8. Rohatgi P. K., Guo R. Q., Iksan H., Borchelt E. J., Asthana R.: Pressure infiltration technique for synthesis of aluminum-fly ash particulate composite. Mater Sci Eng 1998, t. A244, s. 22÷30.
• 9. Guo R. Q., Venugopalan D., Rohatgi P. K.: Differential thermal analysis to establish the stability of aluminum-fly ash composites during synthesis and reheating. Mater Sci Eng 1998, t. A241, s. 184÷190.
• 10. Guo R. Q., Rohatgi P. K., Nath D.: Preparation of aluminium-fly ash particulate composite by powder metallurgy technique. J Mater Sci 1997, t. 32, s. 3971÷3974.
• 11. Gonzalez C., Llorca J.: An analysis of the effect of hydrostatic pressure on the tensile deformation of aluminum-matrix composites. Mater Sci Eng 2002, t. A341, s. 256÷263.
• 12. Sobczak J., Sobczak N., Wojciechowski A., Pietrzak K., Rudnik D.: Atlas struktur kompozytów metalowych. Część I — Analiza jakościowa. Warszawa 2005, Wydaw. Instytut Transportu Samochodowego. s. 108.