Tytuł pozycji:
Mikrostruktura materiałów kompozytowych na osnowie stopu EN AW-2024 umacnianych cząstkami α-Al2O3
W pracy zostały przedstawione wyniki badań mikrostruktur materiałów kompozytowych wytwarzanych metodą infiltracji ciśnieniowej preform z cząstek ceramicznych α-Al2O3 stopem aluminium EN AW-2024. W badaniach mikroskopowych w szczególności oceniano jakość połączeń na granicach międzyfazowych osnowa-cząstki ceramiczne. Stwierdzono, że krzemionka (SiO2) stosowana do łączenia cząstek tlenku glinu w preformie powoduje wzbogacenie osnowy w krzem (Si), w części dyfundujący do stopu aluminium, który jednak pozostaje w osnowie w postaci skupisk SiO2, szczególnie w obrębie cząstek ceramicznych o dużym stopniu aglomeracji. Infiltracja porów otwartych preformy ceramicznej stopem EN AW-2024 o ograniczonej rzadkopłynności utrudnia proces infiltracji, pozostawiając lokalnie występującą porowatość. Propagacja pęknięć w materiale kompozytowym po badaniach właściwości mechanicznych następuje głównie po granicach międzyfazowych osnowa- -cząstka, szczególnie w miejscach o zwiększonej ilości rezydualnej krzemionki (SiO2) w osnowie. Na powierzchniach przełomów obserwuje się cząstki ceramiczne umocnienia α-Al2O3 o mocnym adhezyjnym połączeniu z osnową, które podczas tworzenia złomu ulegają pęknięciom.
The paper presents the results of investigations into the microstructures of composite materials produced by pressure infiltration of preforms of ceramic α-Al2O3 particles with aluminium alloy EN AW-2024. In particular, the quality of the bonds at the interphase boundaries of matrix-ceramic particles was evaluated using microscopy investigations. It was found that silica (SiO2) used for bonding alumina particles in the preform causes an enrichment of the matrix in silicon (Si), which partly diffuses to aluminium alloy, yet remains in the matrix in the form of SiO2 concentrations, especially within ceramic particles with a high degree of agglomeration. The infiltration of open pores of ceramic preforms with EN AW-2024 alloy of limited flowing power hinders the infiltration process, resulting in local porosity. The propagation of cracks in the composite material after tests for mechanical properties occurs mainly along the interphase boundaries of the matrix-particle, especially in places with an increased residual amount of silica (SiO2) in the matrix. On the surfaces of the fractures ceramic particles of the α-Al2O3 reinforcement are observed, they form a strong adhesive bond with the matrix and crack during the formation of scrap metal.
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).
