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.
W celu otrzymania wysokojakościowego kompozytu aluminiowego, uzbrojonego znaczną ilością popiołów lotnych, zaproponowano zastosowanie niekonwencjonalnej techniki metalurgii proszków, w której proces spiekania zastąpiono procesem przeróbki plastycznej na gorąco z udziałem wysokiego ciśnienia hydrostatycznego. W warunkach laboratoryjnych do pełnej konsolidacji strukturalnej materiału proszkowego zastosowano najpierw wysokociśnieniowe prasowanie na zimno (3000 MPa), a następnie specjalną metodę ściskania plastycznego sprasowanych proszków na gorąco wewnątrz grubościennego pierścienia wykonanego z duraluminium. Tym sposobem otrzymano kompozyt bez porów wewnętrznych i o maksymalnej gęstości. Na podstawie obliczeń przeprowadzonych z wykorzystaniem danych doświadczalnych stwierdzono, że w celu otrzymania wysokojakościowego kompozytu ALFA-30 (30 % obj. popiołów lotnych) należy po prasowaniu na zimno zastosować proces przeróbki plastycznej na gorąco, który w temperaturze odkształcenia 450 °C i 50 % odkształceniu względnym zapewnia osiągnięcie ciśnienia hydrostatycznego wyższego od 400 MPa. Wykazano, że kompozyt otrzymany zaproponowaną technologią odznacza się znacznymi własnościami plastycznymi i może być kształtowany na zimno, zwłaszcza za pomocą procesów zapewniających podwyższone ciśnienie hydrostatyczne. Stan odkształcenia i naprężenia, występujący we wszystkich badanych procesach przeróbki plastycznej na gorąco i zimno, przedstawiono graficznie za pomocą gwiazd Pełczyńskiego.
EN
In order to obtain high-quality aluminium composite strengthened with considerable amount of fly ashes a nonconventional powder metallurgy technique has been proposed, where the sintering process is replaced by hot plastic working process under high hydrostatic pressure. To ensure full structural consolidation of the powder material in laboratory conditions, the high-pressure (3000 MPa) cold pressing was initially used, which was followed by hot plastic compression of the powders in a thick-walled ring from duralumin, performed by a special method. This enabled preparation of a composite material without internal pores and of high density. Based on the calculations performed with the use of experimental data it was found that the high-quality composite ALFA-30 (30 vol. % of fly ashes) can be obtained if the cold process of pressing is followed by hot plastic working so that at the deformation temperature of 450 °C and at the true strain of 50 % it is possible to reach hydrostatic pressure over 400 MPa. It was also found that the composite material obtained by this technology exhibits good plastic properties and can be cold worked, particularly by means of the processes ensuring elevated hydrostatic pressure. The stress and strain conditions observed during all investigated processes of cold and hold treatment have been illustrated graphically using Pelczynski stars.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.