KOMPOZYTY ALUMINIUM - CZĄSTKI CERAMICZNE SiC TECHNOLOGIA WYTWARZANIA KOMPOZYTÓW KSZTAŁTOWYCH

Podobne dokumenty
LEJNOŚĆ KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlMg10 Z CZĄSTKAMI SiC

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

WPŁYW WIRUJĄCEGO REWERSYJNEGO POLA MAGNETYCZNEGO NA SEGREGACJĘ W ODLEWACH WYKONANYCH ZE STOPU BAg-3

ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlSi13Cu2 WYTWARZANYCH METODĄ SQUEEZE CASTING

KRZEPNIĘCIE KOMPOZYTÓW HYBRYDOWYCH AlMg10/SiC+C gr

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

ZUŻYCIE TRYBOLOGICZNE KOMPOZYTU NA OSNOWIE ZGARU STOPU AK132 UMACNIANEGO CZĄSTKAMI SiC

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

PL B1. Sposób wytwarzania kompozytów gradientowych na osnowie metalowej poprzez odlewanie w polu elektromagnetycznym

Własności mechaniczne kompozytów odlewanych na osnowie stopu Al-Si zbrojonych fazami międzymetalicznymi

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

OPIS METODY WPROWADZANIA I OSADZANIA ELEMENTÓW ZBROJĄCYCH DO OSNOWY TECHNICZNIE UŻYTECZNYCH ODLEWÓW KOMPOZYTOWYCH

ZUŻYCIE ŚCIERNE STOPU AK7 PO OBRÓBCE MODYFIKATOREM HOMOGENICZNYM

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

Nowa ekologiczna metoda wykonywania odlewów z żeliwa sferoidyzowanego lub wermikularyzowanego w formie odlewniczej

Szczepan TOMCZYŃSKI Katedra Odlewnictwa Politechniki Częstochowskiej Al. Armii Krajowej 19, Częstochowa

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE KOMPOZYTÓW AlSi13Cu2- WŁÓKNA WĘGLOWE WYTWARZANYCH METODĄ ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO

MODYFIKACJA STOPU AK64

24/30 Solidification of Metal~ :md Alloys, No.23, 19<J5 /(rzepniecie Metali i Stopóll', Nr 23, 1995 PAN - Oddzial Katowice PL JSSN

Metalurgia - Tematy Prac magisterskich - Katedra Tworzyw Formierskich, Technologii Formy, Odlewnictwa Metali Nieżelaznych

SEGREGACJA STOPU AG351 PRZEZNACZONEGO NA WZORCE SPEKTROMETRYCZNE

IDENTYFIKACJA FAZ W MODYFIKOWANYCH CYRKONEM ŻAROWYTRZYMAŁYCH ODLEWNICZYCH STOPACH KOBALTU METODĄ DEBYEA-SCHERRERA

WPŁYW ZABIEGÓW USZLACHETNIANIA NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

24/31 Sołiclilication of Metais and Alloys, No 24, 1995

MODYFIKACJA SILUMINÓW AK7 i AK9. F. ROMANKIEWICZ 1 Uniwersytet Zielonogórski, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

WYTWARZANIE ODLEWÓW KOMPOZYTOWYCH METODĄ PNEUMATYCZNEGO OSADZANIAANIA ELEMENTÓW ZBROJĄCYCH W OSNOWIE KOMPOZYTU

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

ODPORNOŚĆ NA ZUŻYCIE CIERNE KOMPOZYTÓW WARSTWOWYCH NA BAZIE STOPÓW ŻELAZA

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

POLE TEMPERA TUR W TECHNOLOGII WYKONANIA ODLEWÓW WARSTWOWYCH

OBRÓBKA CIEPLNA STOPOWYCH KOMPOZYTÓW POWIERZCHNIOWYCH

36/12 Solidification ofmetals and Alloys, No. J Krząlllięcie Merali i Stopów, Nr 36, 1998 PAN- Oddział Katcnlice PL ISSN

ŻELIWNE ŁOŻYSKA ŚLIZGOWE ODPORNE NA ZUŻYCIE ŚCIERNE

PROJEKT - ODLEWNICTWO

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

Krzepnięcie Metali i Stopów, Nr 26, 1996 P Ai'l - Oddział Katowice PL ISSN POCICA-FILIPOWICZ Anna, NOWAK Andrzej

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

FILTRACJA STOPU AlSi9Mg (AK9) M. DUDYK 1 Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Akademia Techniczno - Humanistyczna ul. Willowa 2, Bielsko-Biała.

ANALIZA RUCHU CIEPŁA W MIKROOBSZARZE KOMPOZYTU ZBROJONEGO CZĄSTKAMI SiC

ATLAS STRUKTUR. Ćwiczenie nr 25 Struktura i właściwości materiałów kompozytowych

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY STOPÓW Al-Si

KRZEPNIĘCIE SUSPENSJI KOMPOZYTOWEJ AlMg10+SiC PODCZAS WYPEŁNIANIA WNĘKI FORMY

WPŁYW POLA MAGNETYCZNEGO NA MORFOLOGIĘ GRAFITU W ŻELIWIE SZARYM

MODYFIKACJA SILUMINU AK12. Ferdynand ROMANKIEWICZ Folitechnika Zielonogórska, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

ĆWICZENIE Nr 2/N. 9. Stopy aluminium z litem: budowa strukturalna, właściwości, zastosowania.

Rok akademicki: 2017/2018 Kod: NIM MM-s Punkty ECTS: 5. Kierunek: Inżynieria Materiałowa Specjalność: Materiałoznawstwo metali nieżelaznych

PL B1. W.C. Heraeus GmbH,Hanau,DE ,DE, Martin Weigert,Hanau,DE Josef Heindel,Hainburg,DE Uwe Konietzka,Gieselbach,DE

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE SILUMINU AlSi17Cu3Mg

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Techniki wytwarzania - odlewnictwo

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

WPŁYW ODDZIAŁYWANIA IMPULSOWEGO REWERSYJNEGO POLA MAGNETYCZNEGO ORAZ MODYFIKACJI Ti + B NA STRUKTURĘ ALUMINIUM

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

WPŁYW AZOTU NA STRUKTURĘ, TWARDOŚĆ I ZUŻYCIE ŚCIERNE ŻELIWA CHROMOWEGO

KRYSTALIZACJA KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH ZBROJONYCH SiC

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZEŁOMÓW SILUMINU AK64

MODYFIKACJA TYTANEM, BOREM I FOSFOREM SILUMINU AK20

ODPORNO NA KOROZJ WIELOSKŁADNIKOWYCH STOPÓW NA OSNOWIE Al-Mg

TWARDOŚĆ, UDARNOŚĆ I ZUŻYCIE EROZYJNE STALIWA CHROMOWEGO

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

Wpływ metody odlewania stopów aluminium i parametrów anodowania na strukturę i grubość warstwy anodowej 1

Odlewnictwo / Marcin Perzyk, Stanisław Waszkiewicz, Mieczysław Kaczorowski, Andrzej Jopkiewicz. wyd. 2, 4 dodr. Warszawa, 2015.

43/59 WPL YW ZA W ARTOŚCI BIZMUTU I CERU PO MODYFIKACJI KOMPLEKSOWEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIW A NADEUTEKTYCZNEGO

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

PL B1. Uniwersytet Śląski w Katowicach,Katowice,PL BUP 20/05. Andrzej Posmyk,Katowice,PL WUP 11/09 RZECZPOSPOLITA POLSKA

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

KRYSTALIZACJA KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH

ZMIANY STRUKTURALNE WYSTĘPUJĄCE PODCZAS WYTWARZANIA KOMPOZYTÓW GRE3 - SiC P

MODYFIKACJA BRĄZU CuSn8 I JEJ WPŁYW NA SEGREGACJĘ CYNY

33/15 Solidiiikation of Metlłls and Alloys, No. 33, 1997 Krzejlnięcic Metali i Stopów, Nr JJ, 1997

KRZEPNIĘCIE I SKURCZ LINIOWY KOMPOZYTU NA OSNOWIE STOPU AK12 ZBROJONEGO CZĄSTKAMI Al 2 O 3 I SiC

ZASTOSOWANIE SPECJALNYCH METOD ODLEWANIA DO WYTWARZANIA KOMPOZYTÓW METALOWYCH

ALUMINIOWE KOMPOZYTY Z HYBRYDOWYM UMOCNIENIEM FAZ MIĘDZYMETALICZNYCH I CERAMICZNYCH

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

KOMPOZYTOWE WARSTWY STOPOWE C Cr Mn NA ODLEWACH STALIWNYCH. Katedra Odlewnictwa Wydziału Mechanicznego Technologicznego Politechniki Śląskiej 2

BADANIE MATERIAŁÓW KOMPOZYTOWYCH NA OSNOWIE ALUMINIUM ZBROJONYCH CZĄSTKAMI SiO 2

22/42 MORFOLOGIA STRUKTURY KOMPOZYTU STOP AK20- GRAFIT NATURALNY STRESZCZENIE. l. WSTĘP

STRUKTURA ODLEWÓW KOMPOZYTOWYCH STOP AlMg10 - CZĄSTKI SiC

WPŁYW MODYFIKACJI NA PRZEBIEG KRYSTALIZACJI, STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRĄZU CYNOWO-FOSFOROWEGO CuSn10P

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ SILUMINU ALSi17

Nowoczesne metody metalurgii proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część III

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

UDARNOŚC KOMPOZYTU AK11 CZĄSTKI SiC ODLEWANEGO CIŚNIENIOWO

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

MIKROSTRUKTURA ODLEWNICZYCH STOPÓW MAGNEZU WZMACNIANYCH CZĄSTKAMI AL 2 O 3

WPŁYW SZYBKOŚCI WYPEŁNIANIA WNĘKI FORMY NA STRUKTURĘ ŻELIWA CHROMOWEGO

WPŁYW MAGNEZU I BIZMUTU NA MODYFIKACJĘ STOPU AlSi7 DODATKIEM AlSr10

WPŁYW DOMIESZKI CYNKU NA WŁAŚCIWOŚCI SILUMINU EUTEKTYCZNEGO. A. PATEJUK Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa

Ocena kształtu wydziele grafitu w eliwie sferoidalnym metod ATD

WŁAŚCIWOŚCI ODLEWNICZE ZAWIESIN KOMPOZYTOWYCH AlSi-SiC

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA MIKROSTRUKTURĘ SILUMINÓW

Technologie Materiałowe II Spajanie materiałów

EKSPERYMENTALNE MODELOWANIE STYGNIĘCIA ODLEWU W FORMIE

POWIERZCHNIOWE KOMPOZYTOWE WARSTWY ŻELIWO CZĄSTKI CERAMICZNE

Zespół Szkół Samochodowych

Wykaz norm będących w zakresie działalności Komitetu Technicznego KT 301 ds. Odlewnictwa aktualizacja na dzień

Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Stopów i Kompozytów Odlewanych

Transkrypt:

19. 1994 Sołidification of Metais and Alloys Knepnięcie Metali i Stopów PL ISSN 0208-9386 KOMPOZYTY ALUMINIUM - CZĄSTKI CERAMICZNE SiC TECHNOLOGIA WYTWARZANIA KOMPOZYTÓW KSZTAŁTOWYCH JÓZEF GA WROŃSK!, MIROSŁA W CHOLEW A JAN SZAJNAR Politechnika Śląska, Gliwice W artykule przedstawiono niektóre problemy_ związane z wytwarzaniem kompozytów kształtowych aluminium - cząstki ceramiczne na przykładzie kompozytu A1Mg2 - SiC. W technologii wytwarzania wykorzystano aktywator powierzchni węglika krzemu oraz dwa stopnie mieszania: mechaniczne - mieszadłem w piecu do topienia osnowy kompozytu z materiałem zbrojącym oraz mieszanie w formie odlewniczej za pomocą wirującego rewersyjnego pola magnetycznego (WRPM). Wspomaganie mieszania w formie WRPM pozwala na otrzymanie każdego kształtu kompozytowego wyrobu odlewanego, co przedstawiono na przykładzie o kształcie krzyżowym, gdzie ruch wirowy ciekłego kompozytu w ramionach krzyża jest utrudniony, a mimo tego jednorodność rozłożenia cząstek SiC jest dobra. Wprowadzenie Kompozyty stopy aluminium - cząstki ceramiczne stanowią materiały konstrukcyjne o szerokim wachlarzu zastosowań, np. na elementy odporne na zużycie ścierne, na elementy ślizgowe, a także na elementy odlewane z następną przeróbką plastyczną [4]. Osnowa tych kompozytów może być oparta na typowych stopach odlewniczych, np. siluminach, bądź też stopach aluminium do przeróbki plastycznej (stopy PA). Stopy do przeróbki plastycznej, np. stop PA2N (AlMg2), charakteryzują się niekorzystnymi własnościami technologicznymi odlewniczymi (niska lejność, znaczny skurcz), ale zawartość magnezu powoduje zwiększenie zwilżalności cząstek ceramicznych przez ciekłą osnowę,

128 J. Gawroński. M. Cholewa, J. Szajnar głównie dzięki dużemu powinowactwu chemicznemu Mg do SiC, a także dzięki aktywacji powierzchniowej SiC przez Mg. Dlatego projektowanie kompozytów typu stopy aluminium obrabiane plastycznie - cząstki ceramiczne (SiC) jest cełowe nie tylko ze względu na własności osnowy (dobre własności nechaniczne, wysoka odporność korozyjna, dobra spawalność, podatność do głębokiego tłoczenia), ale również ze względu na otrzymywane w kompozycie wysokie własności odporności na zużycie ścierne [2]. W ten sposób kompozyt uzyskuje kompleks własności niemożliwych do osiągnięcia tradycyjnymi technologiami, np. poprzez obróbkę cieplną. Badania własne Badania własne kompozytu A1Mg2 - SiC realizowano wg zakresu przedstawionego w tabeli l. Tabela 1. Zakres badań kompozytu A1Mg2 - SiC Zmienność czynników technologicznych Własn ości mechaniczne kompozytu - temperatura osnowy - wytrzymałość na śc i s k a nie -il ość SiC -tward ość - ziarnistość SiC -udarno ść - ilo ść substancji powierzchniowo-czynnej - zużycie śc ierne W tabeli 2 zestawiono zakres zmian czynników technologicznych wytwarzania kompozytu. Tabela 2. Zakres zmienności czynników technologicznych przy wytwarzaniu kompozytu Nr próbki i.% T, C Z. J.!m Uwagi o o 720 o z polem ma)!netycznvm Ol o 740 o bez pola ma)!netyczne,l!o l l 740 ~ 40 z polem magnetycznym 2 3 700 ~ 40 jw. 3 l 700 100 iw. 4 3 740 100 iw. 5 l 720 63 iw. 6 3 720 63 iw. 7 2 720 ~ 40 jw. 8 2 720 100 iw. 9 2 700 63 iw.!o 2 740 63 jw. II 2 720 63 iw. M 3 720 róż n a iw. i - ilość SiC. T- temperatura mieszania i zalewania. Z- ziarnistość SiC. M - mieszanina różnych zi a rni stośc i SiC.

Kompozy ty aluminium... 129 Opis przebiegu badań własnych Stop osnowy kompozytu A1Mg2 topiono w piecu indukcyjnym średniej częstotliwości sto s ując dla tej grupy stopów żużle ochronne (Pokal 6) i rafinujące (Raf"glin). Mieszanie CZ<tstek ceramicznych z osnową w piecu w temperaturze przegrzania stopu AlMg2 (tabela 2) wykonywano za pomocą mieszadła ramkowego, z prędkością wirowania 1000 obr/min (etap I - do wprowadzenia i "pogrążenia" cząstek) oraz z prędkością wirowania 250 obr/min (etap II - po "pogrążeniu" cząstek). Łączny czas mieszania kompozytu w piecu wynosił ok. 3 minut. oś symetrii zgodna z osią WRPM l. 1~ 1-1 Rys. l. Postać geometryczna kornpozytu kształtowego typu "'X" i "T" Cz<tstki SiC o żądanej ziarnistości aktywowano termicznie w temperaturze l200 C, studzono, a następnie pokrywano (zanurzeniowo) substancją powierzchniowo czynną, b ędącą roztworem wodnym tlenków boru i sodu. Środek powierzchniowo czynny przygotowano jako 4% roztwór wodny tlenków boru i sodu. Kompozyt odlewano do form skorupowych o kształcie wnęki jak przedstawiono na rysunku l. Formę skorupową ustawiono na stanowisku do odlewania w wirującym rewersyjnym polu magnetycznym (WRPM) i zalewano kompozytem, stosując stałą indukcję pola B = SOm T (rys. 2). Technologia wytwarzania kompozytów kształtowych przez wspomaganie mieszania w formie jest oryginalnym rozwiązaniem Instytutu Odlewnictwa Politechniki Śląskiej [5]. Kompozyty po wystygnięciu w formie 3 do temperatury otoczenia poddawano obróbce mechanicznej (cięcie na zgłady, toczenie próbek). Schemat pobierania próbek kompozytu do badań przedstawiono na rysunku 3.

ł _ 130 J. Gaw roński, M. Cholewa, J. Szajnar..' '",,.l,!.:_ > U.._ '. 7 3 o_ ;.- 4 Rys. 2. Schemat stanowiska do wytwarzania kompozytu kształtowego: l - piec indukcyj ny, 2 - zasobnik Si C, 3 - forma odl ewni cza z wnęką w kształcie krzyża, 4 - induktor WRPM odpad ~ próbki Rm K CU 11 l l 1/ l l ~/ l TT - TT l l 1., l l l... na zgtad / /.lsl. 125.l -r--- - Rys. 3. Miejsca pobierania próbek z kompozytu kształto weg o l...,o mn OdQGd

Kompozyty aluminium... 131 Wyniki badań mikroskopowych, mechaniemych i zużycia Celem sprawdzenia rozłożenia i zwilżania cząstek SiC przez osnowę do badań mikroskopowych wybrano próbki O i Ol -jako wzorcowe, bez cząstek ceramicznych, odlewane w polu i bez pola magnetycznego, oraz próbki 3, 4 i 7 -jako kompozyty o zmiennej ilości cząstek ceramicznych, zmiennej wielkości tych cząstek oraz o zmiennej temperaturze zalewania. -,..~~, ";,,... _.j - ~ ~~... ~-i.. ~ l '..,.,..,... ~ ł ~ r. l fll"l i ~.r - l! t:,',.. ' ' l :... l f. ~.... '.. ' '. ~- ;. f ' ". {.,. }~ ---~<. ~...:~,.:~::. :rt..,, ~ ~ " :{ ~,,;' ' -... i ' :...., : 'f:.ji'v..; :-_ ~. :. - ~~.- :.. :.:...... _.'!J :. ł. ł ~. :~:-: : " ~.,.,. ~...:._..., -.... ~....,,.}... _~t... ; '.:, ;;:~.. l..... :...... ~,t..._.,.,. J... ( : -' -....,...s, ~ -..,. l '.,.-~... ~. : ~... '..' ~<.'~ -~.>. :.:_.... :..' "(.f., ' ' ~""-iio-.-... l..,,, --~. :' > ~ ~~fi;l{: ;'t, :; ~ ~ Rys. 4. Struktura stopu PA2N - odlew kształtowy krzyżowy nie poddany oddziaływaniu pola magnetycznego; pow. 20x 'f,_.,. " Rys. 5. Struktura stopu PA2N - odlew kształtowy krzyżowy poddany oddziaływaniu pola magnetycznego, widoczne rozdrobnienie struktury; pow. 20x Na rysunkach 4, 5, 6 i 7 przedstawiono mikrostruktury kompozytów. Obserwuje się doskonałą zwilżalność węglika krzemu przez osnowę stopu AIMg2. Ilość substancji powierzchniowo czynnej jest nieco zawyżona, co widać na niektórych zgładach nie tylko

132.!. Gawroński. M. Cholewa..!. Szajnar w bezpośredniej bliskości SiC, ale również w osnowie kompozytu. Ma. to niewcttpliwy wpływ na własności mechaniczne kompozytów kształtowych. Na rysunku 8 pokazano rozłożenie cząstek dyspersyjnych węglika krzemu w kształtowym odlewie krzyżowym - w ramionach krzyża i w jego osi centralnej, zgodnej z osią wirowania pola magnetycznego. Celem tych badań było potwierdzenie znanego już wcześniej faktu [l] skutecznego mieszania ciekłego metalu w formie przez wirujące rewersyjne pole magnetyczne zarówno we wnęce formy poza osią wirowania - w oddalonych od osi ściankach odlewu, jak i w samej osi wirowania pola magnetycznego zgodnej z osią centralną odlewu. Rys. 6. Struktura kompozytu PA2N-SiC. odlew kształtowy krzyżowy. widoczne dobre zwilżanie węglika krzemu przez os n owę: pc"v. 120x.. Rys. 7. Struktura kompozytu PA2N-SiC. dane jak na rys. 6. Pokazano inne rozwi nięcie powierzchni brzegowej SiC: pow. 40x Fakt ten ma kapitalne znaczenie w procesie wytwarzania odlewów kształtowych bryłruni obrotowymi. h~;:dctcych nie

Kompozyrv aluminium. 13.1 '\.-- - f- - ~.... Rys. 8. Przekrój w płaszczyźnie poziomej kompozytu kształtowego (w połow ie wysokości ) z zaznaczonymi miejscami pobrania zg ł adu metalograficznego. Widoczne równomierne rozłożenie SiC

134 J. Gawroń.ski, M. Cholewa. J. Szajnar Potwierdzeniem korzystnego rozłożenia SiC w odlewie są również pomiary twardości (rys. 9) i pomiary odporności na ścieranie wykonane na maszynie Skoda Savine (rys. 10).. -... -. - 1.' ' + 3 FF F:> FI Miejsce 4 6 HB--t--3-9-.-3-35.7 34.3 37.2 40 2 5 /250/30 -.. - - - - - - 1-łB 37.65 -.. -. * 2 : Miejsce-+---ł---t ~ HB 39.6 38.0 39.2 51250/30 HB,, = 38.4 Rys. 9. Rozkład twardości w kompozylach kszt a łtowyc h (odlew typu "X" i "T') 3 -. ~~ H, 1.4 7 123 ')1 2 Miejsce 2 -- --. n 0.796 0.7/0 próbka 4 -. ----. 3 ' 2 Mi!'jsce próbka 5 1~1~,:5--1 R,, = 0.741 pomictry 2 i 3 dwukrotne pomiary 1 pojedyncze R, RK- wskaźnik odporności na zużycie 1 /mrn 3 bez SiC i z dodatkiem SiC (kornpozyt) Rys. 10. Pomiar odporności na ścieranie w przekroju poziomym kompozytu krzyżo weg o

Kompozy tv aluminium... 135 Wspomaganie mieszania zasadniczego w piecu bądź w tyglu (kadzi) odbywające się w formie, a więc w przestrzeni gdzie ustaje ruch wymuszony ciekłej suspensji osnowa kornpozytu - dodatek dyspersyjny, pozwala zwłaszcza w grubszych śc iankach kompozytu k sz tałtowego korzystnie i jednorodnie rozłożyć dyspersyjne cząstki umacniające osnowę, nawet przy stosunkowo wysokiej temperaturze zalewania sprzyjającej segregacji. Mieszanie w formie nie dopuszcza zatem do segregacji nawet bardzo dobrze zwilżonych przez osnowę cząstek SiC. Zjawisko takie potwierdzono w przypadku innych kompozytów: aluminiurn- Cgrafit, aluminiurn - SiC, aluminium- węgliki tytanu itp. Przedstawiony w tabeli 2 plan badań został zrealizowany przy niewielkiej ilości wprowadzonego do osnowy dodatku dyspersyjnego SiC, nie przekraczającego 3%. Nie jest to ani granica możliwości opracowanej technologii, ani też ostrożność związana z obawą wystąpienia segregacji SiC. Wcześniejsze badania sprawdzające, w których ilość SiC wynosiła nawet 10%, pozwoliły uzyskać wysoką jednorodność rozłożenia cząstek dyspersyjnych. Jednak obróbka mechaniczna kompozytów, zwłaszcza cięcie, jest niemal niemożliwe już powy żej 3-4% SiC. Tak więc wzrost ilości dodatku dyspersyjnego do lo% SiC jest możliwy tylko w przypadku dalszej przeróbki plastycznej wyrobu kompozytowego, która powoduje usunięcie porowatości kompozytu i uporządkowanie zbrojenia [2]. Wnioski i spostrzeżenia l) Badania wstępne i zasadnicze potwierdziły przydatność środka powierzchniowo czynnego, jakim są tl enki boru i sodu.do aktywacji powierzchniowej cząstek SiC, co ułatwia ich zwilżalność przez osnowę metalową kornpozytu kształtowego. Wysoka przydatność środka powierzchniowo czynnego sprawdziła się również w badaniach kornpozytu AlSi-Cgratit [3]. 2) Wytwarzanie kornpozytów kształtowych, a więc kornpozytów zbliżonych kształtem do kształtów odlewów uż y tkowych jest możliwe dzięki mieszaniu osnowy z cząstkami dyspersyjnymi w sposób klasyczny - mieszadłami - przed wlaniem do formy, jak i mieszaniu w formie za pomocą pola magnetycznego. 3) Własno śc i mechaniczne- zwłaszcza twardość kornpozytu nie różni się wiele od twardo śc i osnowy bez cząs tek SiC, gdyż mała ilość dodatku dyspersyjnego powoduje, że w czasie badań twardości kulka pomiarowa "wciska" cząstki dyspersyjne w głąb miękkiej osnowy. 4) Badania odporności na zużycie wskazują, że nieznaczny tylko wzrost ilości SiC od warto ś ci l % do 3% powoduje niemal dwukrotny wzrost odporności na zużycie kompozytu, co sugeruje, ż e ze wzrostem ilości węglika krzemu odporność na zużycie można regulować praktycznie w szerokich granicach.

136 J. Gawroński, M. Cholewa, J. Szajnar Literatura l. J. GAWROŃSKI, J. SZAJNAR: Post. Techno!. Masz. 1987, 3-4, 21. 2. J. ŚLEDZIONA : Mat. I Pol. Konf. nt.metalowe rnteriały kompozytowe. Kraków 1992. 47. 3. J. GA WROŃSKI, M. CHOLEW A: Mat. I Pol. Konf. nt.metalowe.... 4. B.S. MAlMUDAR I IN.: Mater. Sci. Eng. 1984, 68, 85. 5. M. CHOLEWA, J. GAWROŃ SKI: Patent Nr 275564, 1988. Summary ALUMINIUM COMPOSITES- SiC CERAMI C PARTICLES PRODUCTION TECHNOLOGY OF SHAPE COMPOSITES In a paper some problems concerning section aluminium-ceramie particles composites production are discussed in a case AlMg2-SiC. Silieon carbide surface activator has been used in production tcchnology and two stages of stirring: first mechanic stage with an agitator inside a furnace for melting composites base with reinforcing materiał, and second inside a casting mould by means of reverse rotaring magnetic field.