A study on the Mechanical Properties of $Al_2O_{3(p)}$/LXA Composites by Melt-stirring Method

용탕교반법에 의한 $Al_2O_{3(p)}$/LXA복합재료의 기계적 성질에 관한 연구

Casting of metal matrix composites is an attractive process since it offers a wide selection of materials and processing conditions. Among the casting methods, melt-stirring technology is much attractive route in industrial application because it is more simple and inexpensive compared to squeeze casting or powder metallurgy. In the present work, effects of particle size, volume fraction of particles and mg addition on mechanical properties and thermal expansion coefficients of $\alpha$ -$Al_2O_{3(p)}$/LXA composites were studied. It is shown that $\alpha$ -$Al_2O_3$ particles formed at the interface of $\alpha$ -$Al_2O_3$ particles and matrix made an important role on mechanical properties. Ultimate tensile strength of most composite materials was not increased. But in the case of 5vol% addition of 16$\mu\textrm{m}$ $\alpha$ -$Al_2O_3$ Particle, Ultimate tensile strength of composite materials with 3wt.% Mg was increased. Volume fraction of reinforcements and mg content were thermal expansion coefficients of composite materials were decreased.

금속기지 복합재료의 주조는 폭넓은 재료의 선택과 공정조건들을 제공하는 좋은 공정이다. 용탕교반기술은 압착주조 또는 분말야금과 비교하면 매우 간단하고 값이 싸기 때문에 주조방법중에서 산업응용에 가장 널리 쓰이는 좋은 방법이다. 최근에는 $\alpha$ -$Al_2O_{3(p)}$/Lo-Ex alloy 복합재료의 입자크기, 입자의 부피 분율, 기계적 성질에 있어서 Mg첨가 그리고 열팽창계수 등이 연구되어 왔다. $\alpha$ -$Al_2O_3$는 입자계면과 기지에 형성되어 기계적 성질에 중요한 역할을 하였다 대부분 복합재료의 인장강도는 증가하지 않지만 16$\mu\textrm{m}$ $\alpha$ -$Al_2O_3$ 입자를 5vol%로 첨가한 경우, 3wt.% Mg를 첨가한 복합재료의 인장강도는 증가한다. 강화재의 부피분율과 mg은 복합재료의 열팽창계수를 감소시켰다.