Wytwarzanie kompozytów na osnowie stopów aluminium zbrojonych drobnodyspersyjnymi cząstkami ceramicznymi

W pracy przedstawiono rozwiązanie technologiczne umożliwiające wytworzenie kompozytów zbrojonych drobnodyspersyjnymi cząstkami ceramicznymi i międzymetalicznymi. Polega ono na wprowadzeniu do ciekłego metalu osnowy kompozytowych cząstek ceramicznych, otrzymanych w technologii mechanicznego stopowania. W zależności od składu chemicznego cząstek możliwe jest również wykorzystanie reakcji in situ, umożliwiającej uzyskanie cząstek związków międzymetalicznych. Przedstawiono wybrane wyniki prac nad realizacją tego sposobu dla kompozytów AlCu4-Al2O3 i AlMg3-Al2O3.

---

The method of manufacturing of composites on the Al alloys matrix reinforced with fine ceramic particles about 1 um diameter has been shown. AISi, AlMg, and AICu aluminum alloys as a matrix have been used. The ceramic particles of SiC and Al2O3 diameter about 15 um (500 mesh) applied. There particles with Al powders mixed and agglomerated in rotary vibration mill obtaining composite powder size less than 300 um. Fig. 1 shows structure and distribution of ceramic particles in agglomerates, Fig. 2 shows morphology of composite powder. Composite powder containing 20 or 30 vol.% of ceramic particles (SiC or Al203) size about 1 um have been incorporated into liquid aluminum alloy at 720, 750, 780°C preheated. The structure of composite has been shown in Fig. 3 and the example of structure of composite agglomerates which does not dissolved into liquid matrix. To obtaining of the full solubility of agglomerates, the composites re-melted at 780°C and preheated during 1 hour mixing of the suspension. Structure of composite after this treatment is shown in Fig. 5. The rate of homogenization of composite after treatment is ineffective because in the structure of composite the agglomerates and pores are present. Properties of composites obtaining during procedure above are not dissatisfied. Tensile strength of composite is low then matrix but wear resistance is high and coefficient of friction (u = 0.1) is suitable. To obtaining better properties of composite the homogenization process must be longer then 1 hour and suspension must be still stirred.