Aluminum based metal matrix composites(MMCs) are well known for their high specific strength, stiffness and hardness. They are gaining further importance because of their high wear resistance. In this study wear behavior of $Al/Al_2O_3/C$ hybrid MMCs fabricated by squeeze infiltration method was characterized by the abrasive wear test under various sliding speeds at room and high temperature. Wear resistance of MMCs was improved due to the presence of reinforcements at high sliding speed. Especially wear resistance of carbon hybrid MMCs was superior to other materials because of its solid lubrication of carbon. The friction coefficient of MMCs was not affected by the sliding speed.
$Al_2O_3$ fiber and SiC particle hybrid metal matrix composites (MMCs) were manufactured by squeeze casting method investigated for their tribological properties. The pin specimens had different ratios of fiber to particle content but their total weight fraction was constant at 20 wt. %. Tribological tests were performed with a pin-on-disk friction and wear tester. The investigation of the dry tribological characteristics of hybrid MMCs were carried out at room temperature and elevated temperature of$100^{\circ}C$ and$150^{\circ}C$. The morphologies of worn surfaces were examined by scanning electron microscope (SEM) to observe tribological characteristics and investigate wear behavior. The results revealed that the wear resistance improved with the content of SiCp increased of the planar random (PR) MMCs at room temperature. At the elevated temperature, it revealed that the wear resistance of normal (N) MMCs was superior to that of the PR-MMCs due to PR-fibers were easily pulled out holistically from the worn surface. Meanwhile, the coefficient of friction decreased with the temperature increasing.
Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
/
2000.04a
/
pp.195-198
/
2000
The process of squeeze casting for metal matrix composites (MMCs) has been simulated numerically by using finite difference method. The governing equations to describe fluid flow through porous medium and heat transfer are applied to two dimensional model which is similar to a real system. A computational code has been developed to solve this problem. The influence on infiltration kinetics and solidification time of several parameters is investigated. Cooling curves and temperature distribution with time and position is also shown. The result can be used to design the squeeze casting for MMCs.
This paper presents an analytical method considering tensile strength enhancement in hybrid $Al_2O_3$ fiber/particle/aluminum composites(MMCs). The tensile strength and elastic modulus of the hybrid MMCs are even 20% higher than those of the fiber reinforced MMCs with same volume fraction of reinforcements. This phenomenon is explained by the cluster model which is newly proposed in this research, and the strengthening mechanisms by a cluster is analyzed using simple modified rule of mixtures. From the analysis, it is observed that cluster structure in hybrid MMCs increase the fiber efficiency factor for the tensile strength and the orientation factor for the elastic modulus. The present theory is then compared with experimental results which was performed using squeeze infiltrated hybrid MMCs made of hybrid $Al_2O_3$ short fiber/particle preform and AC8A alloy as base metal, and the agreement is found to be satisfactory.
Unidirectional fiber-metal matrix composites have superior mechanical properties along the longitudinal direction. However, the applicability of continuous fiber reinforced MMCs is somewhat limited due to their relatively poor transverse properties. Therefore, the transverse properties of MMCs are significantly influenced by the properties of the fiber/matrix interface. In this study, the interfacial stress states of transversely loaded unidirectional fiber reinforced metal matrix composites investigated by using elastic-plastic finite element analysis. Different fiber volume fractions $(5-60\%)$ were studied numerically. The interface was treated as thin layer (with different properties) with a finite thickness between the fiber and the matrix. The fiber is modeled as transversely isotropic linear-elastic, and the matrix as isotropic elastic-plastic material. The analyses were based on a two-dimensional generalized plane strain model of a cross-section of an unidirectional composite by the ANSYS finite element analysis code.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.20
no.3
/
pp.753-764
/
1996
The metal matrix composites(MMC) are currently receiving a great deal of attention. These composites possess exellent mechanical and physical properties such as modulus, strength, wear resistance and thermal stability, which make them very attractive for use in automotive piston. In this study, $Al/{Al_2}{O_3}$(15%) composites are fabricated by the squeeze casting method. Mechanical properties such as tensile strength and ductility are performed at room and elevated temperature($250^{\circ}C$ and $350^{\circ}C$), respectively. Through thermomechanical analyser, thermal expansion coefficient of $Al/{Al_2}{O_3}$ composites are conducted for ranging from room temperature to ($400^{\circ}C$.And bending fatigue tests are also performed by the rotary bending machine at room temperature.The tensile strength and elastic modulus have been improved up to 38% and 35% by the addition of the reinforcements, respectively. Thermal expansion coefficients of MMCs which is located normal and parralel to the applied pressure are showed slightly different less than 10%. Fatigue strengh of the composite was improved by about 20% compared with that of unreinforced Al alloy. The results of this study will be used to understand the basic fracture behavior of MMCs and eventually to expand the applocation of MMCs as a machine parts undertaken various loadings.
The lubricant tribological characteristics of $Al_2O_3$ fiber and SiC particle hybrid metal matrix composites (MMCs) fabricated by squeeze casting method was investigated using a pin-on-disk wear tester. The wear tests of the MMCs were performed according to fiber/particle hybrid ratio in the planar-random (PR) and normal (N) orientations sliding against a counter steel disk at a fixed speed and $25\;kg_f$ loading under different sliding distances and temperatures. The test results showed that the wear behavior of MMCs varied with fiber orientation and hybrid ratio. At room temperature, the lubricant wear behavior of F20P0 unhybrid PR-MMCs was superior to that of N-MMCs while the hybrid composites exhibited the reverse lubricant wear behavior. It was also revealed that the wear resistance of PR-MMCs was superior to that of the N-MMCs due to the joint action of reinforcements and lubricant film between the friction surfaces at an elevated temperature of $100^{\circ}C$ for both fiber only and hybrid cases. In case of $150^{\circ}C$, although the trend of weight loss was similar to that of others, the wear resistance of PR-MMCs was better than that of N-MMCs for hybrid MMCs.
Kim, Byeong-Ho;Son, Jae-Hyoung;Park, Kyung-Chul;Park, Yong-Ho;Park, Ik-Min
Journal of Korea Foundry Society
/
v.29
no.4
/
pp.176-180
/
2009
Effect of matrix microstructure on creep behaviors of squeeze cast magnesium matrix composites was investigated. Aluminum borate whisker was used as reinforcement and AZ31, AS52 and Sr added AS52 Mg alloys were used for matrix alloys. The reinforcement was distributed homogeneously and defect-free composite was manufactured. Creep tests were carried out at the temperature of $150^{\circ}C$ under the applied stress of 50 and 100 MPa for Mg alloys and Mg MMCs, respectively. The creep resistance of Mg MMCs was in this order: AS52-Sr > AS52 AZ31 MMCs. Void initiation during creep mainly occurred at $Mg/Mg_{17}Al_{12}$ interface and propagation went along grain boundaries. On the other hand, $Mg_2Si$ phase was not attributed to the creep void initiation.
This study has observed that the dynamic behavior of Metal Matrix Composites (MMCs) in low velocity impact varies with impact velocity. MMCs with 15 fiber volume percent were fabricated by using the squeeze casting method. The AC8A was used as the matrix, and the alumina and the carbon were used as reinforcements. The tensile and vibration tests conducted yielded the yielded the tensile stress and elastic modulus of MMCs The low pass filter and instrumented impact test machine was adopted to study dynamic behaviors of MMCs corresponding to impact velocity. Stable impact signals were obtained by using the low pass filter. Impact corresponding to impact velocity. Stable impact signals were obtained by using the low pass filter. Impact energy of unreinforced alloy and MM s increased as the impact velocity increased. The increase of crack propagation energy was especially prominent, but the dynamic toughness of each material did not change much. To show the relation between crack initiation energy and dynamic fracture toughness, a simple model was proposed by using the strain energy and stress distribution at notch. The model revealed that crack initiation energy is proportional to the square of dynamic fracture toughness and inversely proportional to elastic modulus.
Under longitudinal loading continuous fiber reinforced metal matrix composite(MMC) have interpreted an outstanding performance. However, the applicability of continuous fiber reinforced MMCs is somewhat limited due to their relatively poor transverse properties. Therefore, the transverse properties of MMCs are significantly influenced by the properties of the fiber/matrix interface. In this study, elastic-plastic behavior of transversely loaded unidirectional fiber reinforced metal matrix composites investigated by using elastic-plastic finite element analysis. Different fiber placement(square and hexagon) and fiber volume fractions were studied numerically. The interface was treated as three thin layer (with different properties) with a finite thickness between the fiber and the matrix. The analyses were based on a two-dimensional generalized plane strain model of a cross-section of an unidirectional composite by the ANSYS finite element analysis code.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.