Neue Technologie zur Produktion von Al-B4C Metallmatrix-Verbundwerkstoffen

Herstellung eines Al-(10-15)%B₄C Metallmatrix-Verbundwerkstoffes (MMV) mittels Pulverinjektions-Verfahren (alle Rechte bei der Université du Québec à Chicoutimi). Es wurden zwei Grundmaterialien verwendet: Reines Aluminium und die Legierung 6063. Kleine Mengen von Titan (Ti) und Zirkon (Zr) wurden jeder Schmelze beigefügt, bevor eine Pulverinjektion mit Borcarbid (BC) erfolgte. Die Verbundstoff-Schmelzen wurden jeweils in L-förmige und rechtwinklige, buchförmige metallische Formen vergossen. Die Mikrostruktur der Abgüsse zeigte eine gleichmäßige Verteilung der BC-Partikel und eine gute Vernetzbarkeit mit dem Grundgefüge. Bei langsamem Rühren der Schmelze zeigte sich in einigen Fällen eine Entmischung. Die zugefügten Elemente umschlossen die BC-Partikel kettenförmig und verhinderten so eine Reaktion mit dem Grundgefüge, ganz im Gegensatz zu MMV ohne Zusatzstoffe, bei denen oft Al-B oder Al-B-C Verbindungen beobachtet wurden. Einige der gegossenen Blöcke wurden erneut umgeschmolzen, um den Recycling-Fall zu simulieren. Die Mikrostruktur zeigte ausgezeichnete Adhäsion zwischen den BC-Partikeln und der Grundsubstanz. Die Blöcke konnten erfolgreich von 40 mm (1,6 in.) dicken Platten in 2 mm (0,8 in.) dünne Tafeln ausgewalzt werden, wobei ein speziell geformtes Walzenkaliber benutzt wurde. A New Technolgy for the Production of Al-B₄C Metal Matrix Composites
Al-(10-15)%B₄C MMCs was produced using a powder injection technique (propriety to Université du Québec à Chicoutimi). Two base matrices were used: pure Al and 6063 alloy. Small amounts of Ti and Zr were added to each melt before B₄C powder injection was carried out. Composite melts were poured into metallic L-shaped and rectangular book-type molds. As-cast microstructures revealed uniform distribution of B₄C particulate and good wettability with thematrix. Segregation was sometimes observed when the melt was stirred at low speed. The added elements appeared as a necklace surrounding the B₄C particles, preventing reaction with the matrix, as compared to a Metal Matrix Composite (MMC) with no additions, where Al-Bor Al-B-C compounds were often observed. Some of the cast slabs were remelted to simulate recycling. The microstructure revealed excellent adherence between the B₄C particles and the matrix. The slabs were successfully rolled down from 40 mm (1.6 in.) to 2 mm (0.08 in.) thick sheets using a special rolling pass design. Rubrik: TECHNIK