Opis empiryczny dynamiki zużycia erozyjnego kompozytów typu FeAl-Al2O3

W pracy opisano wyniki badań materiałów kompozytowych typu FeAl-Al2O3, wykonanych metodą metalurgii proszków. Proces wytwarzania tych materiałów obejmował przygotowanie mieszaniny czystych proszków Fe i Al oraz proszku Al2O3. Następnie przygotowaną mieszaninę poddano spiekaniu pod określonym ciśnieniem. Wykonane próbki materiału kompozytowego posiadały kształt walca o średnicy 10 mm i długości 15-20 mm. W kolejnym etapie realizacji badań eksperymentalnych wykonane próbki zostały poddane testom na zużycie erozyjne. Uzyskane wyniki badań wskazują na bardzo wysoką odporność badanych próbek materiału kompozytowego (typu FeAl-Al2O3) na zużycie erozyjne. Należy przy tym zaznaczyć, że stwierdzono wyraźne uczulenie (wrażliwość) badanego materiału kompozytowego na warunki ekspozycji - w szczególności odnotowano istotny wpływ kąta padania cząstek przy testach erozyjnych na uzyskiwane poziomy tego zużycia. W końcowej części opracowania, wyznaczono na podstawie punktów pomiarowych pochodzących z eksperymentu, empiryczne równania zużycia erozyjnego w funkcji kąta padania cząstek dla materiałów kompozytowych o osnowie fazy intermetalicznej typu FeAl zbrojonych cząstkami Al2O3 w ilości 5, 10, 15, 20 i 25% obj. Obliczony poziom dopasowania krzywych jest wysoki i kształtuje się na poziomie 97%.

---

In the paper, the authors presented the results of FeAl-Al2O3 composite material testing. The composite material was produced using powder metallurgy method. Material production process included preparing the blend of pure Fe and Al powders and Al2O3 powder. Next, the prepared blend was subject to sintering under the given pressure. Produced composite material samples had a cylinder shape of 10 mm diameter and they were 15-20 mm long. In the next phase, the samples were subject to erosion wear testing. Obtained results showed that tested samples of composite materials (FeAl-Al2O3) were highly resistant to erosion wear. It is important to notice that tested composite materials were susceptible to exposure conditions. Especially, significant influence of particle glancing angle on obtained wear levels was recorded during erosion testing. In the final part of the paper, the authors determined empirical equations of erosion wear dependent on particle glancing angles for the composite materials with the matrix of intermetallic phase type FeAl reinforced with Al2O3 particles (in the amount of 5, 10, 15, 20 and 25% of total volume), basing on measuring points set in the testing. The calculated level of curves' matching is high and amounts to approx. 97%.