Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites
Uniformly distributed TiC nanoparticle-reinforced iron-based composites were successfully fabricated by planetary milling in argon and subsequent hot pressing procedures. Nearly full density composite specimens could be obtained via 6-hour milling and hot pressing at 1100° C under 50 MPa. Sphe...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2014
|
| Назва видання: | Проблемы прочности |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112697 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites / J.M. Kim, J.S. Park, H.S. Yun // Проблемы прочности. — 2014. — № 2. — С. 29-36. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-112697 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1126972020-12-20T14:14:35Z Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites Kim, J.M. Park, J.S. Yun, H.S. Научно-технический раздел Uniformly distributed TiC nanoparticle-reinforced iron-based composites were successfully fabricated by planetary milling in argon and subsequent hot pressing procedures. Nearly full density composite specimens could be obtained via 6-hour milling and hot pressing at 1100° C under 50 MPa. Spherical TiC particles and fine fibrous Fe₃C phases were observed to form the iron-matrix composites and subjected to comparative analysis. Microstructural analysis results show that theaverage diameter of TiC particles and the length of Fe₃C phases tend to decrease with an increase in a TiC volume content. The compression yield strength of hot-pressed composites increased in proportion to the TiC content, resulting in 1.3 GPa for 7.5% TiC. The relationship between the microstructural characteristics and the yield strength of TiC-reinforced composites was also investigated. Based on the Orowan strengthening mechanism, a higher strength is observed for a high TiC content, mainly due to reduced distance between reinforcing TiC nanoparticles. Композитные материалы на основе железа, армированные равномерно распространенными наночастицами TiC, получены с помощью планетарного фрезерования в аргоне и последующего горячего прессования. Путем измельчения в течение 6 часов и горячего прессования материала при температуре 1100° C и давлении 50 MПa оказалось возможным получить образцы композитных материалов с почти максимальной плотностью. Исследованы сферические частицы TiC и волокнистые мелкодисперсные Fe₃C фазы, которые образуют матрицу композитного материала на основе железа. Микроструктурный анализ показал, что усредненный диаметр частиц TiC и длина Fe₃C фаз уменьшаются с увеличением объемного содержания частиц TiC. Значение предела текучести при сжатии композитных материалов, полученных горячим прессованием, увеличивается пропорционально содержанию частиц TiC: 1,3 ГПа для 7,5% TiC. Исследована взаимосвязь между микроструктурными характеристиками и пределом текучести композитных материалов, армированных частицами TiC. На основе механизма упрочнения Орована можно предположить, что более высокое значение прочности имеет место при большем содержании частиц TiC, в основном вследствие сокращения расстояния между армирующими наночастицами TiC. Композитні матеріали на основі заліза, армовані рівномірно розповсюдженими нано-частинками ТіС, отримано за допомогою планетарного фрезерування в аргоні і подальшого гарячого пресування. Шляхом подрібнення протягом 6 годин і гарячого пресування матеріалу за температури 1100° C і тиску 50 МПа можна отримати зразки композитних матеріалів із майже максимальною щільністю. Досліджено сферичні частинки ТіС і волокнисті дрібнодисперсні Fe₃C фази, які сприяють виникненню матриці композитного матеріалу на основі заліза. Мікроструктурний аналіз показав, що усереднений діаметр частинок ТіС і довжина Fe₃C фаз зменшуються зі збільшенням об’ємного вмісту частинок ТіС. Значення границі текучості при стисканні композитних матеріалів, отриманих гарячим пресуванням, збільшується пропорційно вмісту ТіС частинок: 1,3 ГПа для 7,5% ТіС. Досліджено взаємозв’язок між мікроструктурними характеристиками і границею текучості композитних матеріалів, армованих частинками ТіС. На основі механізму зміцнення Орована можна припустити, що більш високі значення міцності відмічаються за більшого вмісту частинок ТіС, в основному внаслідок скорочення відстані між армуючими наночастинками ТіС. 2014 Article Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites / J.M. Kim, J.S. Park, H.S. Yun // Проблемы прочности. — 2014. — № 2. — С. 29-36. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112697 539.4 en Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
English |
| topic |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел |
| spellingShingle |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел Kim, J.M. Park, J.S. Yun, H.S. Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites Проблемы прочности |
| description |
Uniformly distributed TiC nanoparticle-reinforced
iron-based composites were successfully
fabricated by planetary milling in argon and subsequent
hot pressing procedures. Nearly full density
composite specimens could be obtained via
6-hour milling and hot pressing at 1100° C under
50 MPa. Spherical TiC particles and fine fibrous
Fe₃C phases were observed to form the iron-matrix
composites and subjected to comparative
analysis. Microstructural analysis results show
that theaverage diameter of TiC particles and
the length of Fe₃C phases tend to decrease with
an increase in a TiC volume content. The compression
yield strength of hot-pressed composites
increased in proportion to the TiC content,
resulting in 1.3 GPa for 7.5% TiC. The relationship
between the microstructural characteristics
and the yield strength of TiC-reinforced
composites was also investigated. Based on the
Orowan strengthening mechanism, a higher
strength is observed for a high TiC content,
mainly due to reduced distance between
reinforcing TiC nanoparticles. |
| format |
Article |
| author |
Kim, J.M. Park, J.S. Yun, H.S. |
| author_facet |
Kim, J.M. Park, J.S. Yun, H.S. |
| author_sort |
Kim, J.M. |
| title |
Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites |
| title_short |
Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites |
| title_full |
Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites |
| title_fullStr |
Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites |
| title_full_unstemmed |
Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites |
| title_sort |
microstructure and mechanical properties of tic nanoparticle-reinforced iron-matrix composites |
| publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| publishDate |
2014 |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112697 |
| citation_txt |
Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites / J.M. Kim, J.S. Park, H.S. Yun // Проблемы прочности. — 2014. — № 2. — С. 29-36. — Бібліогр.: 20 назв. — англ. |
| series |
Проблемы прочности |
| work_keys_str_mv |
AT kimjm microstructureandmechanicalpropertiesofticnanoparticlereinforcedironmatrixcomposites AT parkjs microstructureandmechanicalpropertiesofticnanoparticlereinforcedironmatrixcomposites AT yunhs microstructureandmechanicalpropertiesofticnanoparticlereinforcedironmatrixcomposites |
| first_indexed |
2023-10-18T20:23:21Z |
| last_indexed |
2023-10-18T20:23:21Z |
| _version_ |
1796149914090078208 |