Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 63, Issue: 3, 2011
  • pp: 479-483

download: article (EN)

The Influence of SiC on the Properties of Aluminium Powder Obtained from Recycled Materials

Abstract (EN)

The paper presents the experiments concerning the influence of SiC on the process of mechanical alloying of recycled materials in the form of aluminium chips. Oxidized aluminium chips used for the experiment were derived from waste products. Chemical, physical and engineering properties were characterized in the first step. Study shows repeatable chemical composition of the chips. Technological properties preclude the use of them as material for automatic charge (flow rate about 30 s). Therefore attempts were made to produce a composite powder by using the powder metallurgy method. Mechanical alloying process of aluminium chips with different amounts of SiC (0, 20, 40 wt%) and addition of Zr (2 wt%) was performed in a high energetic mill. Milling time was 20 hours using a milling speed of 200 rpm. Then, the characterization of obtained aluminium matrix composite powder was made by using a light microscope and scanning electron microscopy SEM/EDX. On the basis of the results of the microstructure we can observe that after the MA process, SiC reinforcement is located inside the aluminium particles which confirms the correct course of the process. The experiments showed that 40 wt% amount of SiC and 5 hours of the mechanical alloying allowed us to obtain the particles with an average area less than 2 square micrometers. The composite powders were tested via hot pressing processes (380°C/600 MPa/10 min). In order to determine the effect of addition of SiC reinforcement on the properties for the obtained sinters samples, hardness was studied at small loads by Vickers method. Addition of reinforcement had brought the desired effect of hardness increase in the samples with the SiC content. The influence of SiC on the processing and the properties of aluminium matrix powder was analyzed in details.

Keywords (EN): Aluminium, Recycling, Powder Metallurgy, Silicon Carbide, Composites

Wpływ sic na właściwości proszku aluminium otrzymanego z recyklingu materiałów

Suśniak M., Karwan-Baczewska J., Dutkiewicz J., Pietrzak K.

Abstract (PL)

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki eksperymentów dotyczące wpływu SiC na proces mechanicznej syntezy materiałów pochodzących z recyklingu w formie wiórów aluminiowych. Utlenione wióry aluminiowe stosowane w eksperymencie zostały uzyskane z odpadów. W pierwszym etapie przeprowadzono badania własności chemicznych, fi zycznych i technologicznych wiórów aluminiowych. Wyniki badań wskazują, że skład chemiczny jest powtarzalny. Badania własności technologicznych nie pozwalają na używanie wiórów aluminiowych z recyklingu jako materiału do automatycznego zasypu (sypkość 30 s) do matryc w procesie prasowania. Dlatego też postanowiono wytworzyć z nich proszek kompozytowy metodami metalurgii proszków. Proces mechanicznej syntezy dla wiórów stopów aluminiowych z różną zawartością wzmocnienia SiC (0, 20, 40 % wag.) oraz dodatkiem Zr (2 % wag.) przeprowadzono w wysokoenergetycznym młynie. Czas mielenia wynosił 20 godzin przy prędkości mielenia 200 obr./min. Następnie charakterystykę otrzymanych proszków kompozytowych przeprowadzono za pomocą mikroskopu optycznego oraz skaningowego mikroskopu elektronowego SEM / EDX. Na podstawie otrzymanych wyników badań mikrostruktury można zauważyć, że po procesie mechanicznej syntezy faza wzmocnienia SiC znajduje się wewnątrz cząstek aluminium, co potwierdza prawidłowy przebieg procesu. Badania wykazały, że 40 % wag. SiC i 5. godzinny proces mechanicznej syntezy pozwala na uzyskanie cząstek o średniej wielkości powierzchni mniejszej niż 2 mikrometry kwadratowe oraz zmianę kształtu wiórów aluminiowych na sferyczne aglomeraty kompozytowe. Z kolei proszek kompozytowy poddano procesowi prasowania na gorąco (380°C/600 MPa/10 min). W celu określenia wpływu fazy wzmacniającej SiC na właściwości otrzymanych spieków przeprowadzono badania twardości pod niskim obciążeniem metodą Vickersa. Dodatek SiC spowodował pożądany efekt wzrostu twardości w badanych próbkach. W toku badań szczegółowo przeanalizowano wpływ SiC na proces wytwarzania i właściwości proszku kompozytowego.

Keywords (PL): aluminium, recycling, metalurgia proszków, węglik krzemu, kompozyty

return…