Pulvermetallurgische Erzeugung von SiC- und Al2O3-verstärkten Al-Cu-Legierungen

✍ Scribed by H. Podlesak; S. Siebeck; S. Mücklich; M. Hockauf; L.W. Meyer; B. Wielage; D. Weber

• Publisher: John Wiley and Sons
• Year: 2009
• Tongue: English
• Weight: 262 KB
• Volume: 40
• Category: Article
• ISSN: 0933-5137
• DOI: 10.1002/mawe.200900495

✦ Synopsis

Abstract

Auf der Basis von Schliffuntersuchungen werden die Stadien der Verbundpulver‐Ausbildung bei dem Hochenergiekugelmahlen von Al‐Legierungspulver EN AW‐2017 mit 5 und 15 Vol.‐% SiC‐ bzw. Al~2~O~3~‐Pulver der Kornfraktion <2 μm dargestellt. Die erforderliche Mahldauer liegt mit ca. vier Stunden in einem technologisch sinnvollen Rahmen. Der Eintrag von eisenhaltigen Teilchen in das Verbundpulver wird auf den Erosionseffekt an der Stahloberfläche der Rotorflügel, Stahlkugeln und Wand in der Mahlkammer zurückgeführt. Für beide Hartstoffmaterialien wird eine akzeptable Partikelverteilung erreicht, jedoch wird ein weiteres Verbesserungspotenzial gesehen. Eine detaillierte Beschreibung der nach heißisostatischem Pressen und Strangpressen eingestellten Mikrostruktur des Kompaktmaterials erfolgt anhand von raster‐ und transmissionselektronenmikroskopischen Untersuchungen. Für beide Verstärkungsarten ergeben sich analoge Gefüge mit geringer Mikroporosität. Die Grenzfläche Verstärkungspartikel/Matrix weist weder Mikrospalte noch Ansammlungen von spröden Phasen auf. Im Fall der SiC‐Verstärkung ist eine Grenzflächenwechselwirkung in geringem Umfang nachweisbar, was auf eine gute Teilcheneinbindung und ein nicht schädliches Reaktionsausmaß schließen lässt. Das Hochenergie‐Kugelmahlen an Luftatmosphäre bewirkt einen deutlichen Sauerstoffeintrag und die Ausbildung der Spinell‐Phase MgAl~2~O~4~ während der nachfolgenden pulvermetallurgischen Verarbeitung. Aufgrund der Größe, Häufigkeit und Verteilung der Spinell‐Teilchen in der Metallmatrix wird ein zusätzlicher Verstärkungseffekt erwartet.