Razvoj uređaja za dobijanje hibridnog aluminijumskog kompozita postupkom vrtložnog livenja
Loading...
Date
2023
Authors
Mladenović, Srba
Petrović, Jasmina
Stamenković, Uroš
Dimitrijević, Silvana
Ivanović, Aleksandra
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet u Boru
Institut za rudarstvo i metalurgiju Bor
Institut za rudarstvo i metalurgiju Bor
Source
Volume
Issue
Abstract
Kompoziti sa metalnom osnovom predstavljaju materijale kod kojih je ostvareno poboljšanje određenih osobina metalne osnove uvođenjem ojačavajućih materijala neorganskog porekla (SiC, Al2O3, B4C, TiC, ZrO itd.). Pored ove vrste ojačivača, kod hibridnih kompozita unose se i čestice ojačivača organskog porekla [1,2]. Potreba da se izrade ovakvi materijali bila je ključna za pokretanje opsežnih istraživačkih aktivnosti. Rešenje problema izrade kompozitnih materijala postupkom vrtložnog livenja podrazumevalo je iznalaženje odgovora na neka pitanja:
1. Kako u istom topioničkom agregatu dobiti odgovarajući sastav metalne osnove I metalnog kompozita?
2. Kako ostvariti uniformnu raspodelu ojačavajuće komponente u metalnoj osnovi (matrici)?
Takođe, bilo je potrebno definisati sve parametre koji mogu uticati na kvalitet dobijenih kompozita i pribaviti sve informacije na osnovu kojih je moguće odrediti mehanizam delovanja uticajnih parametara. Na kraju, rešenje je rezultiralo projektovanjem i izradom uređaja sa karakteristikama koje su dovele do izrade željenog, kvalitetnog kompozitnog materijala.
Aktivne tehnike za dobijanje čestičnih metalnih kompozita mogu se svrstati u sledeće proizvodne postupke:
• proizvodnja kompozita u čvrstom stanju;
• proizvodnja kompozita u tečnom stanju i
• proizvodnja kompozita u polučvrstom stanju.
Podela je izvršena prema agregatnom stanju metalne osnove u trenutku mešanja sa ojačavajućom fazom.
Dobijanje kompozitnih materijala u čvrstom stanju izvodi se postupcima metalurgije praha. Proizvodnja u tečnom stanju koristi različite postupke livenja, kao što su: vrtložno livenje, livenje istiskivanjem i livenje pod pritiskom. Za obradu polučvrstog rastopa koriste se tehnike reokastinga i kompokastinga [3]
Odabran je postupak vrtložnog livenja za dobijanje čestičnog kompozita sa EN AW 6061 metalnom osnovom. Primarni ojačivač su bile čestice Al2O3, a sekundarni, pepeo ljuske oraha. Postupak vrtložnog livenja odabran je kao jednostavna, pristupačna i ekonomična metoda, koja uz male modifikacije može dati značajne rezultate.
Kroz razvoj uređaja za dobijanje hibridnog aluminijumskog kompozita postupkom vrtložnog livenja uspešno su rešeni problemi vezani za:
• topljenje i dobijanje metalne osnove kompozita željenog hemijskog sastava,
• izgled i veličinu mešača, odabir materijala od koga će mešač biti izrađen, parametre mešanja (brzina rotacije mešača, momenat otpočinjanja mešanja, dužina trajanja mešanja).
• regulaciju temperature u peći.
• način uvođenja ojačavajućij čestica i pokrivnog sredstva u i na rastop metalne osnove i kreiranje odgovarajuće atmosfere unutar peći.
• ispuštanje rastopa kompozita iz peći u metalnu kokilu.
Realizacija ovog tehničkog rešenja omogućila je ravnomernu distribuciju čestica Al2O3 i pepela ljuske oraha, različitih veličina i masenog udela, u kompozit sa EN AW 6061 metalnom osnovom.
Description
Keywords
peć, mešač, dozer, regulator temperature, hibridni kompozit, vrtložno livenje
Citation
DOI
Scopus
ISSN
ISBN
License
ARR