Аналіз технологічних параметрів виготовлення литих композиційних матері-алів з матрицею з легких сплавів

Л.О. Дан; Л.О. Трофімова

doi:10.32782/2225-6733.44.2022.2

Автор(и)

Л.О. Дан ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна
Л.О. Трофімова ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна

DOI:

https://doi.org/10.32782/2225-6733.44.2022.2

Ключові слова:

алюміній, магній, сплав, композиційний матеріал, матриця, частки, що армують

Анотація

В статті розглянуті та проаналізовані основні складові технології виготовлення литих композиційних матеріалів на основі легких сплавів – алюмінію та магнію. Особлива увага приділена вибору: матричного сплаву, типу, розмірів та кількості армуючих часток, а також термочасових і кінетичних параметрів процесу

Біографії авторів

Л.О. Дан , ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро

Кандидат технічних наук, доцент

Л.О. Трофімова , ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро

Кандидат технічних наук, доцент

Посилання

Rohatgi Р. Cast aluminum-matrix composites for automotive applications / P. Rohatgi // JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society. – 1991 – № 43(4). – Pр. 10-15. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/BF03220538.

A study of fabrication methods of aluminium based composites focused on stir casting process / A.K. Sharma, R. Bhandari, A. Aherwar, C. Pinca-Bretotean // Materials Today: Proceedings. – 2020. – № 27. – Pр. 1608-1612. – Mode of access: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.03.316.

Determination of substrate log-normal distribution in the AZ91/SiCp composite / J. Lelito, P.L. Żak, B. Gracz, M. Szucki, D. Kalisz, P. Malinowski, J.S. Suchy, W.K. Krajewski // Metalurgija. – 2015. – № 54(1). – Pр. 204-206.

Study of the microstructure and mechanical characteristics of AZ91–SiCp composites fabricated by stir casting / B. Saleh, J. Jiang, R. Fathi, Q. Xu, L. Wang, A. Ma // Archives of Civil and Mechanical Engineering. – 2020. – Vol. 20, № 3. – Pp. 102-115. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/s43452-020-00071-9.

Чернышова Т.А. Дискретно армированные композиционные материалы с матрицами из алюминиевых сплавов и их трибологические свойства / Т.А. Чернышова, Л.И. Кобелева, Л.К. Болотова // Металлы. – 2001. – № 6. – С. 85-98.

Мэтьюз Ф. Композитные материалы. Механика и технология / Ф. Мэтьюз, Р. Ролингс. – М. : Техносфера, 2004. – 408 с.

Кондратенко А.Н. Перспективные технологии получения и области применения наноструктурных металломатричных композитов / А.Н. Кондратенко, Т.А. Голубкова // Конструкции из композиционных материалов. – 2009. – № 1. – С. 24-25.

Гульбин В.Н. Облегченные радиационно-защитные композиты / В.Н. Гульбин, Н.С. Колпаков // Наукоемкие технологии. – 2014. – Т. 15, № 3. – С. 4-16.

Patent CA2934084A1 Canada, C22C38/58. Composite Metal Product / X. Tang, K.F. Dolman. – Filed 30.12.2014; publ. 09.07.2015.

High strain rate compressive characterization of aluminum alloy/fly ash cenosphere composites / D.D. Luong, N. Gupta, A. Daoud, P.K. Rohatgi // JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society. – 2011. – № 63(2). – Pр. 53-56. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/s11837-011-0029-y.

Effect of graphite particles on improving tribological properties Al-16Si-5Ni-5Graphite self-lubricating composite under fully flooded and starved lubrication conditions for transportation applications / E. Omrani, A.D. Moghadam, M. Algazzar, P.L. Menezes, P.K. Rohatgi // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2016. – № 87(1). – Pр. 929-939. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/s00170-016-8531-6.

Печников А.А. Литые композиционные изделия с алюминиевой матрицей / А.А. Печников, А. Толешулы, Е.Г. Мещеряков // Известия МГТУ «МАМИ». – 2014. – № 1(19), том 2. – С. 42-44.

Deonath. Damping capacity, resistivity, thermal expansion and machinability of aluminium alloy-mica composites / Deonath, R. Narayan, P.K. Rohatgi // Journal of Materials Science. – 1981. – № 16. – Pр. 3025-3032. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/BF00540308.

Baradeswaran A. Influence of B4C on the tribological and mechanical properties of Al 7075-B4C composites / A. Baradeswaran, A.E. Perumal // Composites Part B: Engineering. – 2013. – № 54. – Pp. 146-152. – Mode of access: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.05.012.

Bhushan R.K. Fabrication and characterization of 7075 Al alloy reinforced with SiC particulates / R.K. Bhushan, S. Kumar, S. Das // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2015. – № 65(5-8). – Pр. 611-624. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/s00170-012-4200-6.

Tensile properties of reactive stir-mixed and squeeze cast Al/CuO-based metal matrix nanocomposites / J.B. Ferguson, I. Aguirre, H. Lopez, B.F. Schultz, K. Cho, P.K. Rohatgi // Materials Science and Engineering. – 2014. – № 611. – Pр. 326-332. – Mode of access: https://doi.org/10.1016/j.msea.2014.06.008.

Tribological Behavior of Aluminum Micro-and Nano-Composites / P.R. Rohatgi, P.L. Menezes, T. Lovell, M.R. Lovell // International Journal of Aerospace Innovations. – 2011. – № 3(3). – Pр. 153-162. – Mode of access: https://doi.org/10.1260/1757-2258.3.3.153.

Huang S. Effects of tungsten disulfide on microstructure and mechanical properties of AZ91 magnesium alloy manufactured by stir casting / S. Huang, A. Abbas // Journal of Alloys and Compounds. – 2020. – № 817. – Pр. 153-321. – Mode of access: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.153321.

Mohammadi H. The statistical analysis of tensile and compression properties of the as-cast AZ91-X%B4C composites / H. Mohammadi, M. Emamy, Z. Hamnabard // International Journal of Metalcasting. – 2019. – № 14(2). – Pр. 505-517. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/s40962-019-00377-2.

Композиционные материалы с матрицей из алюминиевых сплавов, упрочненных частицами, для пар трения скольжения / Т.А. Чернышева, Ю.А. Курганова, Л.И. Кобелева, Л.К. Болотова, И.Е. Калашников, И.В. Катин, А.В. Панфилов, А.А. Панфилов // Покрытия и материалы специального назначения. – 2007. – № 3. – С. 38-49.

Васильев В.В. Композиционные материалы. Справочник / В.В. Васильев. – М. : Машиностроение, 1990. – 512 с.

Dejack M. Literature Review of CGI and Ductile Iron and Development of Improved Models for HCF / М. Dejack // Conference: International FEMFAT User Meeting. – 2015. – Pp. 1-48.

Печников А.А. Влияние армирования на структуру, механические и технологические свойства КМ / А.А. Печников, А. Толешулы, Е.Г. Мещеряков // Известия МГТУ «МАМИ». – 2014. – Т. 2, № 1(19). – С. 44-48.

Kumar A. Recent progress in production of metal matrix composites by stir casting process / A. Kumar, C. Singh, R. Chaudhary // Materials Today: Proceedings. – 2020. – № 21, part 3. – Pр. 1453-1457. – Mode of access: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.10.079.

Singh J. A review of microstructure, mechanical properties and wear behavior of hybrid aluminium matrix composites fabricated via stir casting route / J. Singh, A. Chauhan // Sādhanā. –2019. – № 44. – Pр. 1-16. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/s12046-018-1025-5.

Miracle D.B. Metal matrix composites – from science to technological significance / D.B. Miracle // Composites science and technology. – 2005. – № 65. – Pр. 526-540. – Mode of access: https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2005.05.027.

Stir casting process for manufacture of Al-SiC composites / S. Soltani, R.A. Khosroshahi, R.T. Mousavian, Z.Y. Jiang, A.F. Boostani, D. Brabazon // Rare Metals. – 2017. – № 36(7). – Pр. 581-590. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/s12598-015-0565-7.

Небожак И.А. Влияние армирования дисперсным интерметаллидом FeCr, имплантированным в газифицируемую модель, на структуру и механические свойства сплава АК12 / И.А. Небожак // Литье. Металлургия-2016: материалы XII Межд. научн.-практ. конф. (24-26 мая 2016 г.; г. Запорожье). – Запорожье. – 2016. – C. 176-178.

Пат. 244 Україна, МКІ3 В22С7/02, В22С3/00. Спосіб виготовлення моделей із пінополістиролу / О.Й. Шинський, Л.П. Вишнякова, В.Н. Плотнікова, Є.Ф. Князєв; Інститут проблем лиття НАН України. – № 3493216/22-02; заявл. 15.01.1993; опубл. 30.04.1993, Бюл. № 1; Приоритет 27.09.1982, № 1079340 А1 (СРСР). – 1 с.

Гусев С.С. Использование методов центробежного литья для получения изделий из композиционных материалов с упрочненной поверхностью / С.С. Гусев, Д.Н. Лобков, С.С. Казачков // Материаловедение. – 1999. – № 5. – С. 50-53.

Алексеева Ю.С. Применение метода центробежного литья для изготовления втулок из градиентных композиционных материалов / Ю.С. Алексеева // Вестник ФГОУ МГАУ. – 2008. – № 4. – С. 96-99.

Kevorkijan V. Functionally graded aluminium matrix composites / V. Kevorkijan // American Ceramic Society Bulletin. – 2003. – Vol. 82. – Pp. 2.

Nukami T. In situ synthesis of TiC particles-reinforced aluminum matrix composite / T. Nukami, M.C. Flemings // Metallurgical and Materials Transactions. – 1995. – № 26A. – Pр. 1877-1884. – Mode of access: https://doi.org/10.1007/BF02670775.

Locally reinforcement TiC-Fe type produced in situ in castings / E. Olejnik, T. Tokarski, B. Grabowska, Ł. Szymański, P. Kurtyka, W. Maziarz, P. Czapla // Archives Of Foundry Engeering. – 2016. – Vol. 16(3). – Pр. 77-82. – Mode of access: https://doi.org/10.1515/afe-2016-0054.

Maziarz W. Microstructure and Mechanical Properties of In Situ Cast Aluminum Based Composites Reinforced with TiC Nano-Particles / W. Maziarz, P. Bobrowski, A. Wójcik // Materials Science Forum. – 2020. – Vol. 985. – Pp. 211-217. – Mode of access: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.985.211.