曲面 다이를 利用한 金屬複合材科의 熱間 押出에 관한 硏究 = A Study on Hot Extrusion of Metal Matrix Composites With Curved Shape Dies
저자
발행기관
東義大學校産業技術開發硏究所(Research Institute of Industrial Technology Development Dongeui University)
학술지명
産業技術硏究誌(THE RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT)
권호사항
발행연도
1995
작성언어
Korean
KDC
530.9
자료형태
학술저널
수록면
39-59(21쪽)
제공처
소장기관
Metal matrix composites[MMCs] are ideal for structural applications where high strength to weight and stiffness to weight ratios are required. At primary product of MMCs billet some defects as voids or randomly oriented fiber were found in it.
Therefore the applications of extrusion process to MMCs are very favorable to improve mechanical properties due to densitification of microstructure and reorientation of the arbitrary oriented fiber in as cast composites billet.
The reinforcement and matrix material used in this experiment are δ-Al₂O₃short fiber and Al 6061 alloy, respectively. Metal matrix composites reinforced with alumina short fiber are fabricated by compocasting method which process is carried out to obtain homogeneous dispersion of the reinforcement in the material greatly depends upon the solidus fraction of matix material and other process parameters such as stirring time, stirring speed, impeller shape and crucible size. MMCs billet have been extruded at high temperature using coical shape die and curved shape die with various extrusion ratios.
In this study, surface finishing, extrusion pressure and fiber orientation of extruded materials were investigated according to die shapes and extrusion ratios. Tensile and hardness tests were also carried out to examine mechanical properties of extruded materials and SEM observation of fractured surface was capable of accounting for fracture mechanism and bonding state of fiber and matrix.
The results throughout composites fabrication and hot extrusion were obtained as follows;
1. Fabrication conditions of fiber reinforced composites were as follows; δ-Al₂O₃ short fiber 10 vol%, solidus fraction 15%, stirring speed 600 rpm and fiber injection time 25min.
2. In the case of extrusion ratio 3.06, the extrusion load of curved shape die was higher than that of conical shape die because of the wilder flow area of extrusion billet contacting with wall.
3. In extrusion ratio 3.06, the fiber orientation of curved shape die was superior to that of conical shape die at middle portion and both of them is similar at the edge portion. The more the extrusion ratios of curved shape dies increase, the better fiber orientation became at the middle portion of die, whereas a number of fractured and cracked fibers were found.
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