Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Оценка поведения перспективных алюмоматричных композиционных материалов в условиях ударного нагружения

Ю. А. Курганова, С. П. Щербаков, Ицзынь Чень, Ю. А. Лопатина

Аннотация


Проведен анализ поведения перспективных композиционных материалов на основе алюминия, армированных частицами карбида кремния и дискретными волокнами оксида алюминия, в условиях ударного нагружения. Заготовки для экспериментальных образцов получены жидкофазным совмещением компонентов. На основании результатов испытаний на ударный изгиб и фрактографического анализа поверхности разрушения установлено влияние наполнителей на поведение материала в условиях удара и оценен эффект армирования.

Ключевые слова


алюминий; карбид кремния; оксид алюминия; волокна; частицы; композит; армирование; механическое замешивание; ударный изгиб; излом; растровый микроскоп; aluminum; silicon carbide; alumina; fibers; particles; composite; reinforcement; mechanical stirring; impact bending; fracture; scanning microscope

Полный текст:

PDF

Литература


Курганова Ю. А., Колмаков А. Г. Конструкционные металломатричные композиционные материалы. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015. 141 с.

Chawla N., Chawla K. K. Metal matrix composites. New York: Springer, 2013. 370 р.

Kurganova Yu. A., Chernyshova T. A., Kobeleva L. I., Kurganov S. V. Service properties of aluminum-matrix precipitation-hardened composite materials and the prospects of their use on the modern structural material market // Russian Metallurgy (Metally). 2011. No. 7. P. 663 - 666.

Tjong S. C. Recent progress in the development and properties of novel metal matrix nanocomposites reinforced with carbon nanotubes and graphene nanosheets // Materials Science and Engineering R: Reports. 2013. No. 74. P. 281 - 350.

Miracle D. B. Metal matrix composites - From science to technological significance // Composites Science and Technology. 2005. No. 65. P. 2526 - 2540.

Moghadam A. D., Omrani E., Menezes P. L., Rohatgi P. K. Mechanical and tribological properties of self-lubricating metal matrix nanocomposites reinforced by carbon nanotubes (CNTs) and grapheme // Composites. Part B. Engineering. 2015. No. 77. P. 402 - 420.

Каблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. № 5. С. 7 - 17.

Kosnikov G. A. Liquidphase production technologies of alumomatrix nanocomposite billets (review) // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2014. No. 7. P. 409 - 415.

Kainer K. U. Metal matrix composites: custom-made materials for automotive and aerospace engineering // Weinheim, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co, 2006. 314 р.

Романов А. Д., Чернышов Е. А., Мыльников В. В., Романова Е. А. Разработка технологии получения композиционного материала на основе алюминия // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 12-2. С. 176 - 179.

Bae J., Jung K., Yoo S. et al. Design and fabrication of a metal-composite hybrid wheel with a friction damping layer for enhancement of ride comfort // Composite Structures. 2015. No. 133. P. 576 - 584.

Sarada B. N., Srinivasa M. P. L., Ugrasen G. Hardness and wear characteristics of hybrid aluminium metal matrix composites produced by stir casting technique // Materials Today: Proceedings. 2015. No. 2. P. 2878 - 2885.

Singh H., Sarabjit N. J., Tyagi A. K. An overview of metal matrix composite: processing and SiC based mechanical properties // Journal of Engineering Research and Studies. 2011. No. 2. P. 72 - 78.

Knowles A. J., Jiang X., Galano M., Audebert F. Microstructure and mechanical properties of 6061 Al alloy based composites with SiC nanoparticles // Journal of Alloys and Compounds. 2014. No. 615. P. 401 - 405.

Yao X., Zheng Y. F., Liang J. M. Microstructures and tensile mechanical properties of an ultrafine grained AA6063 - 5 vol% SiC metal matrix nanocomposite synthesized by powder metallurgy // Materials Science and Engineering: A. 2015. No. 648. P. 225 - 234.

Li P. B., Chen T. J., Qin H. Effects of mold temperature on the microstructure and tensile properties of SiCp/2024 Al-based composites fabricated via powder thixoforming // Materials & Design. 2016. No. 112. P. 34 - 45.

Berezovskii V. V., Solyaev Y. O., Lur'e S. A. et al. Mechanical properties of a metallic composite material based on an aluminum alloy reinforced by dispersed silicon carbide particles // Russian Metallurgy (Metally). 2015. No. 10. P. 790 - 794.

Kurganova Y. A., Scherbakov S. P. Influence of a discrete additive of aluminum oxide on structure and properties of aluminum alloy // Zapiski Gornogo Instituta. 2017. No. 228. P. 717 - 721.

Курганова Ю. А., Чэнь И. Получение образцов литейного металломатричного композиционного материала системы Al - нановолокно Al2O3 // Заготовительные производства в машиностроении. 2018. № 11. С. 524 - 528.

Mazahery A., Abdizadeh H., Baharvandi H. R. Development of high-performance A356/nano-Al2O3 composites // Materials Science and Engineering: A. 2009. No. 518. P. 61 - 64.

El-Mahallawi I., Abdelkader H., Yousef L. et al. Influence of Al2O3 nano-dispersions on microstructure features and mechanical properties of cast and T6 heat-treated AlSi hypoeutectic alloys // Materials Science and Engineering: A. 2012. No. 556. P. 76 - 87.

Kang Y. C., Chan S. L. I. Tensile properties of nanometric Al2O3 particulate-reinforced aluminum matrix composites // Materials chemistry and physics. 2004. No. 85. P. 438 - 443.

Патент 179266 РФ, МПК B 01 F 7/16. Установка для замешивания частиц в металоматричный расплав / Ю. А. Лопатина, Ю. А. Курганова, В. К. Гаазе; заявитель и патентообладатель Лопатина Юлия Александровна. № 2017130950; заявл. 01.09.17; опубл. 07.05.18, Бюл. № 13.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2020.2.71-74

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025