The influence of laser beam on structure surface layer of composite A359/20SiCp

• Autorzy: Przestacki, D. , Szymański, P.

Warianty tytułu

PL

Wpływ oddziaływania wiązki lasera na strukturę warstwy wierzchniej kompozytu metalowo-ceramicznego A359/20SiCp

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In terms of applications, aluminum alloys share a larger fraction of Al-SiC composites due to their high wear resistance and different specific mechanical properties. Because of the increasing requirements of these construction materials, different methods of machining, including laser assisted machining, have to be recognized. In many publications one can find that the machinability of metal matrix composites is dependent on the temperature of the process. This paper describes the influence of laser beams on metal matrix composites. In particular, experiments, measurements of the surface temperature and microstructure analyses of an aluminum alloy reinforced by silicon carbide (Al-SiC) heated by a laser beam were carried out. The influence of a laser beam on the microstructures of machined samples was investigated and some mechanisms of surface layer alteration were discussed. It was noticed that the laser beam impact on the workpiece induced the immersion of the reinforced particles into the soft matrix.

PL

W ostatnich latach wzrosło zapotrzebowanie na lekkie materiały konstrukcyjne, np. stopy aluminium, w tym również materiały kompozytowe składające się z osnowy aluminiowej i ceramicznego zbrojenia. Materiały te charakteryzują się dużą odpornością na ścieranie i lepszymi właściwościami mechanicznymi od klasycznych stopów aluminium. Ze względu na zawartość twardych cząstek zbrojenia materiały te należą to grupy materiałów trudno skrawalnych. Nowoczesne metody ich obróbki, w tym laserowe wspomaganie skrawania, stają się coraz częściej przedmiotem badań. W wielu publikacjach stwierdzono, że poprawę skrawalności kompozytów metalowo-ceramicznych osiąga się poprzez podwyższenie temperatury skrawania, dzięki czemu zmniejsza się twardość osnowy. W przeprowadzonych badaniach przedstawiono wpływ nagrzewania za pomocą wiązki lasera na strukturę materiału kompozytowego. W szczególności skupiono się na określeniu temperatury procesu oraz analizie mikrostruktury warstwy wierzchniej kompozytu. Przeanalizowano mikrostrukturę badanych próbek i stwierdzono, że w obszarze oddziaływania wiązki lasera w wyniku gwałtownego wzrostu temperatury zachodzi w ciekłej osnowie warstwy wierzchniej sedymentacja cząstek SiC.

Słowa kluczowe

PL

nagrzewanie za pomocą wiązki lasera; kompozyty metalowe; mikrostruktura kompozytu

EN

laser heating; metal matrix composite; microstructure of composite

• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 12, nr 3
• Strony: 155-158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Przestacki, D.

autor

Szymański, P.

• Poznan University of Technology, Institute of Mechanical Technology, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznan, Poland,

Bibliografia

• [1] Anderson M., Patwa R., Shin Y.C., Laser-assisted machining of Inconel 718 with an economic analysis, International Journal of Machine Tools & Manufacture 2006, 46, 1879-1891.
• [2] Masood S.H., Armitage K., Brandt M., An experimental study of laser-assisted machining of hard-to-wear white cast iron, International Journal of Machine Tools and Manufacture 2011, 51(6), 450-456.
• [3] Leshock C.E., Kim J.N., Shin Y.C., Plasma enhanced machining of Inconel 718: modeling of workpiece temperature with plasma heating and experimental results, International Journal of Machine Tools and Manufacture 2001, 41, 877-897.
• [4] Jankowiak M., Bartkowiak K., Machinability of laser heated silicon nitride ceramics during turning process, Proceedings of the 25th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics ICALEO 2006, Scottsdale, AZ, USA, 2006, 311-316.
• [5] Przestacki D., Szymański P., Metallographic analysis of surface layer after turning with laser-assisted machining of composite A359/20SiCp, Kompozyty (Composites) 2011, 2, 102-106.
• [6] Przestacki D., Mazur P., Wzorcowanie termometrów bezkontaktowych, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznanskiej, seria BMiZP, nr 3, Wydawnictwo Politechniki Poznanskiej, Poznan 2006, 45-50