Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Applying stir casting method for Mg alloy-short carbon fiber composite processing

100%

Olszówka-Myalska A. , Myalski J.

|

tom R. 14, nr 2

81--85

EN

The effects of applying the stir casting method to fabricate composites with an Mg-Zn-Zr-RE magnesium alloy matrix reinforced with short carbon fibers are presented in the article. The experimental procedure carried out in industrial conditions was described. Carbon material in the form of short staple fiber granules obtained from chopped/cut carbon roving was used. The procedure of suspension fabrication and casting in ceramic and steel moulds was described. The possibility of obtaining casts of different size and shape which can be a semi-product for die casting technology has been shown. Additionally, the microstructure and mechanical properties of the obtained material were characterized.

PL

W pracy przedstawiono efekty zastosowania metody mechanicznego mieszania komponentów i odlewania suspensji (stir casting) do otrzymywania kompozytów z osnową ze stopu magnezu Mg-Zn-Zr-RE umacnianych włóknami węglowymi krótkimi. Scharakteryzowano procedury procesu technologicznego prowadzonego w warunkach przemysłowych. Użyto materiału węglowego w postaci granul włókien krótkich ciętych otrzymanych z pociętego rovingu węglowego. Scharakteryzowano procedurę przygotowania suspensji i przebieg procesu jej odlewania do form ceramicznych i stalowych. Wykazano możliwość otrzymania wlewków kompozytowych o różnym kształcie i wielkości przeznaczonych do przetopu wtórnego i odlewania ciśnieniowego. Scharakteryzowano mikrostrukturę otrzymanego materiału i określono jego właściwości mechaniczne.

2

Structure analyses of Mg-Zn-Zr matrix alloy composites reinforced with SiC particles

100%

Braszczyńska-Malik K. N.

Kompozyty

|

2007

|

tom R. 7, nr 1

51-55

EN

The results of microstructure investigations of magnesium matrix composites reinforced with silicon carbide particles have been presented. The Mg - 6 wt. % Zn - 0.9 wt. % Zr alloy was used as a composite matrix. The investigated composites were reinforced with 30 wt. % of SiC particles with a maximum diameter of 32 žm. A simple and non-expensive casting method involving mechanical mixing of liquid metal and the introduced ceramic particles under protective atmosphere was used to obtain the investigated materials. The obtained composites were characterized by uniform distribution of silicon carbide particles within the matrix alloy. Additionally, Mg2Si phase was identified in the composites microstructure, as a result of reaction between the matrix alloy and SiO2 film very often covering SiC particle. Moreover, the components did not reveal the creation of a reaction layers at the matrix/particles interfaces. Transmission electron microscopic analyses allowed to determine the presence of Zn-rich phases as well as the iron oxides precipitates at the interfaces between the silicon carbide particles and the matrix alloy.

PL

Przedstawiono wyniki badań mikrostrukturalnych kompozytów na osnowie stopu magnezu umacnianych cząstkami węglika krzemu. Jako osnowę zastosowano stop Mg - 6% wag. Zn - 0.9% wag. Zr. Badane kompozyty umacniane były 30% wag. cząstek SiC o średnicy 32 žm. W celu otrzymania badanych kompozytów zastosowano prostą i niedrogą metodę odlewniczą, polegającą na mechanicznym mieszaniu ciekłego metalu wraz w wprowadzonymi cząstkami ceramicznymi w ochronnej atmosferze. Otrzymane kompozyty charakteryzowały się jednorodnym rozmieszczeniem cząstek węglika krzemu w stopie osnowy. Dodatkowo została zidentyfikowana faza Mg2Si w osnowie kompozytów jako wynik reakcji pomiędzy stopem osnowy i filmem pokrywającym bardzo często cząstki SiC. Ponadto komponenty nie wykazały tworzenia warstw reakcyjnych na granicy rozdziału cząstki/osnowa. Analizy wykonane przy zastosowaniu transmisyjnej mikroskopii elektronowej pozwoliły określić obecność faz bogatych w Zn oraz także wydzieleń tlenków żelaza na granicy rozdziału pomiędzy cząstkami węglika krzemu i stopem osnowy.

3

Structure of AZ91 magnesium matrix alloy composite reinforced with graphite particles

100%

Braszczyńska-Malik K. N.

|

tom R. 8, nr 3

242-246

EN

The results of structure investigations of magnesium matrix composite reinforced with graphite particles have been presented. The AZ91 (Mg - 9 wt. % Al - 1 wt. % Zn - 0.5 wt. % Mn) alloy was used as a matrix. The investigated composite was reinforced with synthetic graphite particles with a maximum diameter of 10 žm. A simple and non-expensive casting method involving mechanical mixing of liquid metal and the introduced ceramic particles under protective atmosphere was used to produce the investigated material. The obtained composite was characterized by uniform distribution of graphite particles within the matrix alloy. Graphite particles were observed both inside [alpha] phase dendrites and interdendritical sides. In order to quantitative description of homogeneity of the structure, coefficient of variation of graphite particles number at the surface (fields method) was determined. Coefficient of variation was equal 0.266, testifying uniform distribution of graphite particles. Microstructure of composite was typical for gravity cast AZ91 magnesium alloy (solidified under non-equilibrium condition). [alpha] solid solution, [alpha+gamma] semi-divorced eutectic, discontinuous precipitates of [gamma] phase (Al12Mg17) and Al8Mn5 intermetallic compound was observed in the composite microstructure, as a result of solidification process under non-equilibrium condition.

PL

Przedstawiono wyniki badań struktury kompozytu na osnowie stopu magnezu umacnianego cząstkami grafitu. Jako osnowę zastosowano stop AZ91 (Mg - 9% wag. Al - 1% wag. Zn - 0,5% wag. Mn). Kompozyt umacniany były cząstkami syntetycznego grafitu o maksymalnej średnicy 10 žm. W celu otrzymania badanego kompozytu zastosowano prostą i niedrogą metodę odlewniczą, polegającą na mechanicznym mieszaniu ciekłego metalu wraz z wprowadzonymi cząstkami ceramicznymi w atmosferze ochronnej. Otrzymany kompozyt charakteryzował się jednorodnym rozmieszczeniem cząstek grafitu w stopie osnowy. Cząstki grafitu obserwowane były zarówno wewnątrz dendrytów fazy [alfa], jak i w przestrzeniach międzydendrytycznych. W celu ilościowego opisu jednorodności struktury wyznaczono współczynnik zmienności ilości cząstek grafitu na powierzchni (metoda pól). Współczynnik zmienności wynosił 0,266, świadcząc o jednorodnym rozmieszczeniu cząstek grafitu. Mikrostruktura kompozytu była typowa dla odlewanego grawitacyjnie stopu AZ91 (krzepnącego w warunkach nierównowagowych). W mikrostrukturze kompozytu obserwowano roztwór stały [alfa], częściowo rozsegregowaną eutektykę [alfa+gamma], wtórne wydzielenia fazy [gamma] (Al12Mg17) oraz związek międzymetaliczny Al8Mn5 jako rezultat procesu krzepnięcia w warunkach nierównowagowych.

4

Fabrication of magnesium matrix composite with glassy carbon particles by pressure die casting

84%

Olszówka-Myalska A. , Myalski J. , Wrzała K.

|

tom R. 14, nr 2

101--105

EN

The preliminary results on the application of cold chamber pressure die casting for fabricating a magnesium matrix composite with glassy carbon particles were presented. For small-sized composite casts, processing a suspension obtained by remelting of composite ingots was applied. Those ingots were previous fabricated by mechanical stirring and gravity casting. Composite casts of a mass of 14 g, complex shape and homogenous particles distribution, without cast defects were obtained. Their macrostructure, microstructure and mechanical properties were characterized. The usefulness of pressure casting for the fabrication of particulate magnesium matrix composite casts was revealed.

PL

Zaprezentowano wyniki wstępnych prac nad zastosowaniem odlewania ciśnieniowego kompozytu z osnową magnezową i cząstkami węgla szklistego. Do odlania małogabarytowych odlewów kompozytowych wykorzystano suspensję powstałą w wyniku przetopu wtórnego półproduktów w postaci wlewków kompozytowych wytworzonych metodą mechanicznego mieszania i odlewania grawitacyjnego. Otrzymano odlewy kompozytowe ciśnieniowe z osnową ze stopu Mg3Al, zawierające 13% objętościowych cząstek o średniej granulacji 150 μm, rozmieszczonych równomiernie w osnowie. Masa pojedynczego wyrobu odlewanego o złożonym kształcie wynosiła 14 g. Scharakteryzowano makrostrukturę, mikrostrukturę i właściwości mechaniczne odlewów. Nie stwierdzono destrukcyjnych efektów obecności hydrofilowego węglika Al4C3. Przeprowadzone próby technologiczne potwierdziły przydatność wykorzystania odlewania ciśnieniowego do otrzymywania małogabarytowych odlewów z kompozytów z osnową magnezową.

5

Structure of MMCs with SiC Particles after Gas-tungsten Arc Welding

84%

Przełożyńska E. , Braszczyńska-Malik K. N. , Mróz M.

|

tom Vol. 15, iss. 4

65--68

EN

The gas-tungsten arc (GTA) welding behaviors of a magnesium matrix composite reinforced with SiC particles were examined in terms of microstructure characteristics and process efficiencies. This study focused on the effects of the GTAW process parameters (like welding current in the range of 100/200 A) on the size of the fusion zone (FZ). The analyses revealed the strong influence of the GTA welding process on the width and depth of the fusion zone and also on the refinement of the microstructure in the fusion zone. Additionally, the results of dendrite arm size (DAS) measurements were presented.

6

Wear resistance of composites with Mg–Zn–RE–Zr alloy matrix and open-celled carbon foam

84%

Godzierz M. , Olszówka-Myalska A. , Wrześniowski P.

|

tom Vol. 40, nr 2

46--52

EN

In this article, a magnesium matrix composite, reinforced with open-celled carbon foam and fabricated by pressure infiltration method, was examined. The main problem analysed was the usefulness of two commercial magnesium alloys RZ5 and ZRE1 as matrices in terms of composite tribological properties. Results of composite microstructure examinations by LM and SEM with EDS, porosity and hardness measurements were presented, and wear resistance in a dry friction conditions was characterized by a pin–on–disc method. The friction coefficient, the mass loss of sample and cast iron countersample, and wear trace depth were measured, as well as the mechanism of wear was examined by SEM observations of the wear traces. Obtained results show good infiltration of open-celled carbon foam and microstructural effects at an interface similar to the particulate and fibrous composites of C–Mg systems. Differences in wear resistance, dependent on applied matrix alloy, were revealed, and the ZRE1 magnesium alloy was indicated as more favourable, due to a composite lower friction coefficient, less mass lost, and wear trace depth. The wear of open-celled carbon foam was regular and without cracks in the reinforcement, fragmentation, or pulling out.

PL

Kompozyty z osnową ze stopów lekkich, głównie aluminium, zbrojone otwartokomórkowymi pianami ceramicznymi, najczęściej z Al2O3, są obecnie przedmiotem prac o charakterze technologicznym i poznawczym. Takie rozwiązanie pozwala uniknąć segregacji zbrojenia, co może mieć miejsce w przypadku aplikacji w kompozytach metalowych cząstek bądź włókien. Jednak oprócz znanej kwestii oddziaływania fizykochemicznego metal–zbrojenie pojawia się nowy problem technologiczny — prawidłowa infiltracja piany metalem. Obydwa zagadnienia są bezpośrednio związane z doborem składu chemicznego stopu, gdyż stopy przydatne jako samodzielne tworzywo konstrukcyjne mogą być w kompozytach zupełnie nieużyteczne. W artykule zaprezentowano nowy materiał kompozytowy, w którym zbrojenie stanowiła otwartokomórkowa piana węglowa (Cof), a osnowę dwa konwencjonalne, odlewnicze stopy magnezu RZ5 i ZRE1 zawierające metale ziem rzadkich RE. Rolą komponentu węglowego w takim materiale, podobnie jak w przypadku aplikacji cząstek węgla szklistego i włókien węglowych krótkich, jest m.in. zmiana właściwości tribologicznych. Celem pracy była charakterystyka wytworzonego w Politechnice Śląskiej metodą infiltracji ciśnieniowej kompozytu zawierającego otwartokomórkową pianę węglową o takiej samej geometrii i dwa różne stopy osnowy z układu Mg–Zn–RE–Zr. Charakterystyka objęła głównie mikrostrukturę i badania tribologiczne w warunkach tarcia suchego. Na jej podstawie wskazano, który spośród zastosowanych stopów jest korzystniejszy z punktu widzenia zużycia kompozytu.