АЛЮМОМАТРИЧНІ КОМПОЗИТИ НА ОСНОВІ ЛИВАРНИХ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ З ОКСИДАМИ ТА КАРБІДАМИ: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 48-64
The paper considers the technological features of obtaining as-cast aluminum matrix composite materials (AMC), reinforced by oxide and carbide particles Al2O3, ZrO2, TiO2, SiC, B4C and WC. Because of the development of active mixing casting, in-situ synthesis, friction stirring, etc. methods, high-q...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/270 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-270 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-03-05T09:05:50Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
литі композиційні матеріали алюмоматричні композити оксидні й карбідні добавки засвоєння армуючих фаз |
| spellingShingle |
литі композиційні матеріали алюмоматричні композити оксидні й карбідні добавки засвоєння армуючих фаз Ліхацький, Р.Ф. Ворон, М.М. Нарівський, А.В. Твердохвалов, В.О. Ліхацький, І.Ф. Матвієць, Є.О. АЛЮМОМАТРИЧНІ КОМПОЗИТИ НА ОСНОВІ ЛИВАРНИХ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ З ОКСИДАМИ ТА КАРБІДАМИ: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 48-64 |
| topic_facet |
литі композиційні матеріали алюмоматричні композити оксидні й карбідні добавки засвоєння армуючих фаз as-cast composite materials aluminum matrix composites oxide and carbide additives absorption of reinforcing phases |
| format |
Article |
| author |
Ліхацький, Р.Ф. Ворон, М.М. Нарівський, А.В. Твердохвалов, В.О. Ліхацький, І.Ф. Матвієць, Є.О. |
| author_facet |
Ліхацький, Р.Ф. Ворон, М.М. Нарівський, А.В. Твердохвалов, В.О. Ліхацький, І.Ф. Матвієць, Є.О. |
| author_sort |
Ліхацький, Р.Ф. |
| title |
АЛЮМОМАТРИЧНІ КОМПОЗИТИ НА ОСНОВІ ЛИВАРНИХ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ З ОКСИДАМИ ТА КАРБІДАМИ: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 48-64 |
| title_short |
АЛЮМОМАТРИЧНІ КОМПОЗИТИ НА ОСНОВІ ЛИВАРНИХ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ З ОКСИДАМИ ТА КАРБІДАМИ: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 48-64 |
| title_full |
АЛЮМОМАТРИЧНІ КОМПОЗИТИ НА ОСНОВІ ЛИВАРНИХ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ З ОКСИДАМИ ТА КАРБІДАМИ: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 48-64 |
| title_fullStr |
АЛЮМОМАТРИЧНІ КОМПОЗИТИ НА ОСНОВІ ЛИВАРНИХ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ З ОКСИДАМИ ТА КАРБІДАМИ: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 48-64 |
| title_full_unstemmed |
АЛЮМОМАТРИЧНІ КОМПОЗИТИ НА ОСНОВІ ЛИВАРНИХ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ З ОКСИДАМИ ТА КАРБІДАМИ: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 48-64 |
| title_sort |
алюмоматричні композити на основі ливарних алюмінієвих сплавів з оксидами та карбідами: procesi littâ, 2025, vol 1 (159), 48-64 |
| title_alt |
ALUMINUM MATRIX COMPOSITES BASED ON CASTING ALUMINUM ALLOYS WITH OXIDES AND CARBIDES: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 48-64 |
| description |
The paper considers the technological features of obtaining as-cast aluminum matrix composite materials (AMC), reinforced by oxide and carbide particles Al2O3, ZrO2, TiO2, SiC, B4C and WC. Because of the development of active mixing casting, in-situ synthesis, friction stirring, etc. methods, high-quality composites with favorable structural characteristics and a high level of mechanical properties can be created and obtained. Among many considered methods of obtaining as-cast aluminum matrix composites, one of the most universal and widely used are melt active mixing casting and injection molding. The first method is universal for stirring and distributing reinforcing particles, and the second allows to minimize structure defects and porosity. It has been shown that high dispersion of oxide and carbide additives often leads to negative consequences – defects of non-integration and powders agglomeration. Large particles of reinforcing components, in turn, lead to the formation of pores. Better absorption of powder additives by increasing their wettability ensures by several methods, among which the most effective are their preheating, surface activation, or adding magnesium to the aluminum melt in an amount of up to 1 wt. %. The vast majority of studies are devoted to the creation of AMC based on the A356 alloy. The most popular additives in this case are Al2O3, ZrO2, SiC, B4C and WC. The optimal content of fillers for most of the studied compositions is about 2-6 wt. %. The optimal particle size is within 5-35 microns, which is expressed in an increase in the hardness of the composites. A larger particle size has little effect on the mechanical properties of the alloys, and nanometer sizes can lead to their uneven distribution and defects in the products structure. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/270 |
| work_keys_str_mv |
AT líhacʹkijrf aluminummatrixcompositesbasedoncastingaluminumalloyswithoxidesandcarbidesprocesilitta2025vol11594864 AT voronmm aluminummatrixcompositesbasedoncastingaluminumalloyswithoxidesandcarbidesprocesilitta2025vol11594864 AT narívsʹkijav aluminummatrixcompositesbasedoncastingaluminumalloyswithoxidesandcarbidesprocesilitta2025vol11594864 AT tverdohvalovvo aluminummatrixcompositesbasedoncastingaluminumalloyswithoxidesandcarbidesprocesilitta2025vol11594864 AT líhacʹkijíf aluminummatrixcompositesbasedoncastingaluminumalloyswithoxidesandcarbidesprocesilitta2025vol11594864 AT matvíêcʹêo aluminummatrixcompositesbasedoncastingaluminumalloyswithoxidesandcarbidesprocesilitta2025vol11594864 AT líhacʹkijrf alûmomatričníkompozitinaosnovílivarnihalûmíníêvihsplavívzoksidamitakarbídamiprocesilitta2025vol11594864 AT voronmm alûmomatričníkompozitinaosnovílivarnihalûmíníêvihsplavívzoksidamitakarbídamiprocesilitta2025vol11594864 AT narívsʹkijav alûmomatričníkompozitinaosnovílivarnihalûmíníêvihsplavívzoksidamitakarbídamiprocesilitta2025vol11594864 AT tverdohvalovvo alûmomatričníkompozitinaosnovílivarnihalûmíníêvihsplavívzoksidamitakarbídamiprocesilitta2025vol11594864 AT líhacʹkijíf alûmomatričníkompozitinaosnovílivarnihalûmíníêvihsplavívzoksidamitakarbídamiprocesilitta2025vol11594864 AT matvíêcʹêo alûmomatričníkompozitinaosnovílivarnihalûmíníêvihsplavívzoksidamitakarbídamiprocesilitta2025vol11594864 |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:12Z |
| last_indexed |
2025-12-17T12:07:46Z |
| _version_ |
1851757183752994816 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-2702025-03-05T09:05:50Z ALUMINUM MATRIX COMPOSITES BASED ON CASTING ALUMINUM ALLOYS WITH OXIDES AND CARBIDES: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 48-64 АЛЮМОМАТРИЧНІ КОМПОЗИТИ НА ОСНОВІ ЛИВАРНИХ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ З ОКСИДАМИ ТА КАРБІДАМИ: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 48-64 Ліхацький, Р.Ф. Ворон, М.М. Нарівський, А.В. Твердохвалов, В.О. Ліхацький, І.Ф. Матвієць, Є.О. литі композиційні матеріали алюмоматричні композити оксидні й карбідні добавки засвоєння армуючих фаз as-cast composite materials aluminum matrix composites oxide and carbide additives absorption of reinforcing phases The paper considers the technological features of obtaining as-cast aluminum matrix composite materials (AMC), reinforced by oxide and carbide particles Al2O3, ZrO2, TiO2, SiC, B4C and WC. Because of the development of active mixing casting, in-situ synthesis, friction stirring, etc. methods, high-quality composites with favorable structural characteristics and a high level of mechanical properties can be created and obtained. Among many considered methods of obtaining as-cast aluminum matrix composites, one of the most universal and widely used are melt active mixing casting and injection molding. The first method is universal for stirring and distributing reinforcing particles, and the second allows to minimize structure defects and porosity. It has been shown that high dispersion of oxide and carbide additives often leads to negative consequences – defects of non-integration and powders agglomeration. Large particles of reinforcing components, in turn, lead to the formation of pores. Better absorption of powder additives by increasing their wettability ensures by several methods, among which the most effective are their preheating, surface activation, or adding magnesium to the aluminum melt in an amount of up to 1 wt. %. The vast majority of studies are devoted to the creation of AMC based on the A356 alloy. The most popular additives in this case are Al2O3, ZrO2, SiC, B4C and WC. The optimal content of fillers for most of the studied compositions is about 2-6 wt. %. The optimal particle size is within 5-35 microns, which is expressed in an increase in the hardness of the composites. A larger particle size has little effect on the mechanical properties of the alloys, and nanometer sizes can lead to their uneven distribution and defects in the products structure. У роботі розглянуто технологічні особливості одержання литих алюмоматричних композиційних матеріалів (АМК), армованих оксидними та карбідними частинками Al2O3, ZrO2, TiO2, SiC, B4C та WC. Завдяки розвитку методів, таких як лиття з активним перемішуванням, in-situ синтез, перемішування, тертя та ін., можна створювати якісні композити зі сприятливими структурними характеристиками та високим рівнем механічних властивостей. Серед розглянутих методів одержання литих алюмоматричних композитів найбільш застосовуваними є лиття з активним перемішуванням розплаву та лиття під тиском. Перший спосіб універсальний для замішування і розподілення армуючих частинок, а другий дозволяє мінімізувати дефектність і пористість структури. Показано, що висока дисперсність добавок оксидів і карбідів частіше призводить до негативних наслідків — дефектів незасвоєння та агломерації порошків. Крупні частинки армуючих компонентів, у свою чергу, призводять до утворення пор. Краще засвоєння порошкових добавок за рахунок підвищення їх змочуваності забезпечується кількома способами, найефективнішими з яких є їх попередній підігрів, активація поверхні або додавання до алюмінієвого розплаву магнію в кількості до 1 % мас. Більшість досліджень присвячені створенню АМК на основі сплаву А356. Найпопулярнішими добавками при цьому є Al2O3, ZrO2, SiC, B4C та WC. Оптимальний вміст наповнювачів для більшості досліджуваних складів — близько 2–6 % мас. Оптимальний розмір частинок — у межах 5–35 мкм, що виражається в підвищенні твердості композитів. Більший розмір частинок мало впливає на механічні властивості сплавів, а нанометрові розміри можуть призводити до нерівномірного їх розподілу та дефектів будови виробів. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2025-03-05 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/270 10.15407/plit2025.01.048 Casting processes; Casting processes №1 (159) 2025; 48-64 Процеси лиття; Процеси лиття №1 (159) 2025; 48-64 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/270/276 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |