Kerámia erősítésű alumínium mátrixú kompozitok hajlítószilárdsági tulajdonságai
Kerámia erősítésű alumínium mátrixú kompozitok hajlítószilárdsági tulajdonságai
Tóth Miklós BSc III. évf., Mikulai Gergely BSc III. évf.
e-mail: tdkhajlitas2014@gmail.com
Konzulens: Májlinger Kornél, Anyagtudomány és Technológia Tanszék
e-mail: vmkornel@eik.bme.hu
A kompozitok olyan társított anyagok, amelyek két vagy több különböző szerkezetű és makro-, mikro-, esetleg nano méretekben elkülönülő komponensekből épülnek fel. Kompozit anyagok létrehozása esetén a cél az egyes alkotók adott felhasználásra előnyös tulajdonságainak kiemelése és a hátrányos tulajdonságok csökkentése pl kerámia részecskékkel a kopásállóság jelentősen növelhető, de a hajlító igénybevétel esetén megfelelő hajlítószilárdságra is szükség van.
Kisnyomású Argon gázas infiltrációs eljárással sikeresen állítottunk elő különböző mérertű és típusú Al2O3 szemcsével erősített Al99,5 és AlSi12 mátrixú kompozitokat. Az infiltrálás jóságát metallográfiai technikával igazoltuk. Hárompontos hajlító vizsgálatokkal meghatároztuk a az egyes próbatetek hajlítószilárdságát, majd a hajlítópróbatestek töretfelületeit további mikroszkópos vizsgálatoknak vetetettük alá.
Kutatásunk során arra fókuszáltunk hogyan módosul az Al99,5 és az AlSi12 mátrixú, Al2O3 kerámia szemcse erősítésű kompozit hajlítószilárdsági tulajdonsága a szemcseméret függvényében. Két típusú szemcsét vizsgáltunk; bevonatos, illetve bevonat nélküli szemcséket, több különböző jellemző szemcseátmérővel. Azt tapasztaltuk, hogy a szemcseméret növekedésével a hajlítószilárdság jelentős mértékben csökkent.
Ezután vizsgáltuk a mátrixanyag összetételének hatását a hajlítószilárdságra; várakozásoknak megfelelően az AlSi12-es ötvözött mátrixanyaggal gyártott kompozit nagyobb hajlítószilárdságú volt, mint a technikai tisztaságú alumínium (99,5% Al) mátrixszal előállított.
A töretfelületek vizsgálataiból kiderült, hogy a bevonatos szemcséknél előfordult, hogy a bevonat leválása miatt csökkent jelentősen a próbatest hajlítószilárdsága.
A kutatásunkat beillesztettük a szakirodalmi eredményekbe, amellyel így egy átfogó képet kaphatunk az alumínium mátrixú kompozitok hajlítószilárdságának az erősítőanyag szemcseméretétől való függéséről.
Irodalom:
1. Dr. Gácsi Zoltán, Dr. Benke Márton: Fémkompozitok
2. Magyar Anita: Karbon szállal erősített alumínium mátrixú kompozitok A1/C határfelületének jellemzése, Ph.D. értekezés
3. Cseh-Bognár Sándor: Metallográfiai Vizsgálatok
4. Polimerek hajlítóvizsgálata A2 laborleírás (www.pt.bme.hu) 7
5. Necat Altinkok, Rasit Koker: Neural network approach to prediction of bending strength and hardening behaviour of particulate reinforced (Al–Si–Mg)-aluminium matrix composites
6. Shang-Nan Chou, Jow-Lay Huang, Ding-Fwu Lii, Horng-Hwa Lu: Processing and physical properties of Al2O3/aluminum alloy composites
