Zużycie abrazyjne kompozytów na osnowie tlenku glinu

• Autorzy: Pędzich, Z.

Warianty tytułu

EN

Abrasive wear of alumina matrix composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca opisuje potencjalne różnice w mechanizmach zużycia ściernego "na mokro" (test Millera) i "na sucho" (Dry Sand Test), wynikające z zastosowania różnych typów fazy wzmacniającej: dwutlenku cyrkonu, węglika wolframu, metalicznego wolframu oraz ich mieszanin. Stwierdzono, że rodzaj wtrącenia wpływa na mikrostrukturę otrzymanych kompozytów, szczególnie na morfologię wtrąceń, a to z kolei wpływa na sposób degradacji materiału podczas ścierania. Wyniki testów na ścieranie wraz z analizą śladów zużycia potwierdziły, że optymalnym rozwiązaniem dla osnowy korundowej jest stosowanie wtrąceń dwutlenku cyrkonu. Powodują one podwyższenie odporności na ścieranie zarówno w warunkach na sucho, jak i na mokro. Formująca się w nich mikrostruktura o zróżnicowanej krzywiźnie wtrąceń utrudnia działanie najintensywniejszych mechanizmów zużycia poprzez wyrywanie całych ziaren materiału. Najmniej efektywnie działają wtrącenia metaliczne. Wynika to z nieoptymalnej mikrostruktury kompozytu i prawdopodobnie słabości granicy międzyfazowej.

EN

The paper describes potential differences in wear mechanisms during wet (Miller Test) and dry (Dry Sand Test) wear tests come from different inclusion type. As an additives zirconia, tungsten carbide, metallic tungsten and their mixtures were used. It was stated that the type of inclusion influences the composite microstructure. Especially it influences the inclusions morphology. This successively, influences the way of material degradation during wear tests. The wear tests results connected with worn surfaces analysis confirmed that the optimal solution for alumina matrix is application of zirconia inclusions. They cause the wear resistance increase at both dry and wet environments. The diversified curvature of zirconia inclusions makes difficult to act the most intensive wear mechanisms (i.e. whole grain pull out). The least effective act metallic inclusions. It is a result of no optimal composite microstructure and probably the weakness of interphase boundary.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt; tlenek glinu; zużycie

EN

composite; alumina; wear

• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 7, nr 3
• Strony: 149-154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pędzich, Z.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Ceramiki Specjalnej, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1] Bhushnan B. i in., Modern Tribology Handbook, vols. 1-2, CRC Press, London, New York, Washington 2001.
• [2] Stachowiak G., Batchelor A., Engineering Tribology, Elsevier Science Publishers Ltd, Amsterdam, London, New York, Tokyo 1993.
• [3] Tuan W.H., Chen R.Z., Wang T.C., Cheng C.H., Kuo P.S., Mechanical properties of Al2O3/ZrO2 composites, J. Europ. Ceram. Soc. 2002, 22, 2827-2833.
• [4] Morita Y., Nakata K., Kim Y.H., Sekino T., Niihara K., Ikeuchi K., Wear properties of alumina/zirconia composite ceramics for joint prostheses measured with an end-face apparatus, Biomed. Mater. Eng. 2004, 14, 263-270.
• [5] Perez-Rigueiro J., Pastor J.Y., Liorca J., Elices M., Miranzo P., Moya J.S., Revisiting the mechanical behavior of alumina/ silicon carbide nanocomposites, Acta Materialia 1998, 46, 5399-5411.
• [6] Chen R.Z., Tuan W.H., Toughening alumina with silver and zirconia inclusions, J. Europ. Ceram. Soc. 2001, 21, 2887--2893.
• [7] Kim S.-H., Kim Y.-H., Sekino T., Niihara K., Lee S.W., Tribological properties of hot-pressed alumina-silicon carbide nanocomposite, Advances in Technology of Materials and Materials Processing 2004, 6, 17-22.
• [8] Pędzich Z., Faryna M., Fracture and Crystallographic Phase Correlation in Alumina Based Particulate Composites, (w:) Fractography of Advanced Ceramics II - Key Engineering Materials Vol. 290, J. Dusza, R. Danzer R. Morrell (Eds.), Trans Tech Publications, Switzerland 2005, 142-148.
• [9] Pędzich Z., Haberko K., Wear resistance of the particulate composites with TZP matrix and selected carbide inclusions, (w:) Advances in Science and Technology 15, Ceramics: Getting into the 2000's, Part C, wyd. P. Vincenzini, Techna srl., Faenza, Włochy, 1999, 787-794.
• [10] ASTM G 75 - 95 Test Method for Determination of Slurry Abrasivity (Miller Number) and Slurry Abrasion Response of Materials (SAR Number).
• [11] K. Niihara, J. Mater. Sci. Lett. 1983, 2, 221-23.