Compression behaviour of magnesium-eutectic mixture layered composite

• Autorzy: Dziadoń, A. , Mola, R.

Warianty tytułu

PL

Kompozyt warstwowy magnez-eutektyka odkształcany w próbie ściskania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Magnesium-eutectic mixture (Mg17Al12 and solid solution of aluminium in magnesium) layered composite has been prepared by sintering magnesium and aluminium sheets. Samples of the composite with different thickness ratio of the magnesium layers to the layers containing eutectic mixture were examined in the compression test. Experiment was performed to compare the strain behaviour and strength properties of composites loaded parallel or perpendicular to the layers. According to microscopic observations in both cases crack initiation occurred in the layers of eutectic mixture. Cracks were spreading along or across the layers depending on the load direction. The composites loaded parallel to layers exhibit extremely low plasticity because with cracking of layers containing eutectic mixture, catastrophic fracture of specimen was observed. Composites compressing perpendicular to layers show some plastic flow to failure despite splitting of the eutectic mixture layers. In this case cracks of layers containing eutectic mixture were arrested at the magnesium. With increase of thickness ratio layers containing eutectic mixture to layers of magnesium increases the yield strength of composites. During compression test delamination of the layers of composite was not observed.

PL

Kompozyt magnez-eutektyka (mieszanina faz Mg17Al12 i roztworu stałego aluminium w magnezie) został wykonany poprzez spiekanie arkuszy magnezu i aluminium. Próbki kompozytu o różnym stosunku grubości warstw magnezu do grubości warstw o strukturze eutektyki poddane zostały próbie ściskania. Badania przeprowadzono w celu porównania mechanizmu odkształcenia i własności wytrzymałościowych kompozytów obciążanych równolegle i prostopadle do warstw. W obydwu przypadkach inicjacja pęknięć następowała w warstwach faz o strukturze eutektyki. Pęknięcia przebiegały wzdłuż lub w poprzek tych warstw w zależności od kierunku obciążenia. Kompozyty obciążane równolegle do warstw charakteryzowały się wyjątkowo niską plastycznością. Pęknięcia pojawiające się w warstwach o strukturze eutektyki powodowały natychmiastowe zniszczenie próbki. Kompozyty ściskane prostopadle do warstw o strukturze eutektyki wykazywały niewielkie odkształcenie plastyczne pomimo pęknięć pojawiających się w warstwach o strukturze eutektyki. W tym przypadku pęknięcia warstw eutektyki blokowane były na granicy z magnezem. Stwierdzono wzrost granicy plastyczności kompozytów wraz ze zwiększaniem się grubości warstw o strukturze eutektyki w stosunku do grubości warstw magnezu. Podczas próby ściskania nie zaobserwowano delaminacji kompozytu.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty warstwowe metal-fazy międzymetaliczne; magnez; próba ściskania

EN

metal-intermetallic layered composite; magnesium; compression test

• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 8, nr 4
• Strony: 364-368
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., zdj.

Twórcy

autor

Dziadoń, A.

autor

Mola, R.

• Politechnika Świętokrzyska, Katedra Metaloznawstwa i Technologii Materiałowych, al. 1000-lecia PP 7, 25-314 Kielce,

Bibliografia

• [1] Rawers J.C., Maupin H.E., Metall-intermetallic composites formed by reaction-sintering metal foils, J. Mat. Sci. Letters 1993, 12, 637.
• [2] Rawers J.C., Hansen J.S., Alman D.E., Hawk I.A., Formation of sheet metal-intermetallic composites by self-proragation high-temperature reactions, J. Mat. Sci. Letters 1994, 13, 1357.
• [3] Alman D.E., Rawers J.C., Hawk J.A., Microstructural and failure characteristics of metal-intermetallic layered sheet composites, Metali. Mater. Trans. A 1995, 26A, 589.
• [4] Jacob A., Speidel M.O., Microstructure and tensile proper-ties of TiAl compounds formed by reactive foil metallurgy, Mat. Sci. Eng. 1994, A189, 129.
• [5] Harach J.D., Vecchio K.S., Microstructure evolution in metal-intermetallic laminate (MIL) composites synthesized by reactive foil sintering in air, Metali. Mater. Trans. A 2001, 32A, 1493.
• [6] Tomus D., Tsuchiya K., Inuzuka M., Sasaki M., Imai D., Ohmori T., Umemoto M., Fabrication of shape memory TiNi foils via Ti/Ni ultrafine laminates, Scripta Mater. 2003, 48, 489.
• [7] Dziadoń A., Konieczny M., Structural transformations at the Cu-Ti interface during synthesis of copper-intermetallics layered composite, Kovove Materialy 2004, 24, 42.
• [8] Mola R., Dziadoń A., Przemiany strukturalne na granicy Al-Mg podczas formowania kompozytu warstwowego metal-fazy międzymetaliczne. XXXIII Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Ustroń 2005, 327-331.
• [9] Rohatgi A., Harach D.J., Vecchio K.S., Harvey K.P., Resistance-curve and fracture behavior of Ti-Al3Ti metallic-inter-metallic laminate (MIL) composites, Acta Materialia 2003, 51,2933.
• [10] Li T., Grignon F., Benson D.J., Vecchio K.S., Olevsky E.A., Jiang F., Rohatgi A., Schwarz R. B., Mayers M.A., Modeling the elastic properties and damage evolution in Ti-AljTi metal-intermetallic laminate (MIL) composites, Materials Science and Engineering 2004, 374A, 10.
• [11] Konieczny M., Dziadoń A., Mechanical behaviour of multi-layer metal-intermetallic laminate composite synthesised by reactive sintering of Cu/Ti foils, Archives of Metali. Mater. 2007, 52, 555.