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...
Saved in:
| Published in: | Проблемы прочности |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112697 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | 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. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862706912449003520 |
|---|---|
| author | Kim, J.M. Park, J.S. Yun, H.S. |
| author_facet | Kim, J.M. Park, J.S. Yun, H.S. |
| 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. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | 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.
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.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:02:15Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-112697 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0556-171X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T17:02:15Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Kim, J.M. Park, J.S. Yun, H.S. 2017-01-26T10:37:53Z 2017-01-26T10:37:53Z 2014 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 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112697 539.4 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. en Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites Микроструктура и механические свойства композитных материалов на основе железа, армированных наночастицами TiC Article published earlier |
| spellingShingle | Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites Kim, J.M. Park, J.S. Yun, H.S. Научно-технический раздел |
| title | Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites |
| title_alt | Микроструктура и механические свойства композитных материалов на основе железа, армированных наночастицами TiC |
| 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_short | Microstructure and Mechanical Properties of TiC Nanoparticle-Reinforced Iron-Matrix Composites |
| title_sort | microstructure and mechanical properties of tic nanoparticle-reinforced iron-matrix composites |
| topic | Научно-технический раздел |
| topic_facet | Научно-технический раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112697 |
| work_keys_str_mv | AT kimjm microstructureandmechanicalpropertiesofticnanoparticlereinforcedironmatrixcomposites AT parkjs microstructureandmechanicalpropertiesofticnanoparticlereinforcedironmatrixcomposites AT yunhs microstructureandmechanicalpropertiesofticnanoparticlereinforcedironmatrixcomposites AT kimjm mikrostrukturaimehaničeskiesvoistvakompozitnyhmaterialovnaosnoveželezaarmirovannyhnanočasticamitic AT parkjs mikrostrukturaimehaničeskiesvoistvakompozitnyhmaterialovnaosnoveželezaarmirovannyhnanočasticamitic AT yunhs mikrostrukturaimehaničeskiesvoistvakompozitnyhmaterialovnaosnoveželezaarmirovannyhnanočasticamitic |