Afstudeercolloquium ingenieur door Peter Jaap de Bruin

Het onderwerp van zijn afstudeercolloquium waarvoor aan hem de titel van Ir. werd toegekend ging over: 'Aspekten van reaktieve smeltmenging bij aluminiumlegeringen'. Peter Jaap de Bruin (24) ging na zijn lagere school-opleiding naar de Rijksscholen Gemeenschap te Middelhamis (Atheneum) en vervolgens naar de TU te Delft, waar hij met goed gevolg zijn studie voortzette. Hieronder volgt een samenvatting van zijn proefschrift.

Samenvatting

De Melt Mix Reacüon, een patent uit 1985, beschrijft hoe met behulp van twee vloeibare metaallegeringen een composietmateriaal kan worden geproduceerd met een zeer fijne struktuur, een zgn. microcomposiet. Het principe is gebaseerd op de reaktie die optreedt na menging van de twee gesmolten uitgangsmaterialen. De reaktie kan voorgesteld worden als: CA + CB = C + AB waarin A en B opgeloste elementen zijn in metaal C. De verbinding AB die hierbij ontstaat kan bijvoorbeeld een intermetallische verbinding of een keramisch materiaal zijn. Wanneer uitgegaan wordt van relatief hoge gehalten A en B wordt een composiet verkregen waarbij de metaalmatrix (C) versterkt is door een fijne verdeling van harde ABdeeltjes. De fijne struktuur wordt verkregen door het materiaal na een korte mengtijd snel te stollen.

Tijdens het uitgevoerde onderzoek zijn AlMgl 7- en AlSi 13-smelten gemengd en vervolgens geflitsgiet. Bij dit proces ontstaat in het aluminium een fijne verdeling van Mg2Si-deeltjes. De menging tussen deze legeringen is tot stand gebracht zowel in de puddle die bij het flitsgieten op het wiel ontstaat als in een aparte mengkroes. De methode die gebruik maakt van menging in de puddle heeft als voordeel dat een zeer korte mengtijd kan worden verkregen van ca. 0,01 seconde. De praktische uitvoering is echter moeilijk waardoor de experimenten niet goed reproduceerbaar zijn. Menging in een aparte mengkroes is beter controleerbaar. Bovendien kunnen op deze manier grote hoeveelheden microcomposiet worden geproduceerd. Door het toepassen van een aparte mengkroes neemt de mengtijd toe tot ca. 1,5 seconde. Onderzoek van het lint wijst echter uit dat de mengtijd niet van grote invloed is op de deeltjesgrootte in het snelgestolde materiaal. In beide gevallen wordt een deeltjesgrootte in het lint waargenomen van ca. 80 nm.

Het geproduceerde lint wordt mbv extrusie verwerkt tot een compact materiaal waarin zich een fijne verdeling van Mg2Si-deeltjes bevindt van ca. 0,5 um. Met dit materiaal worden trekproeven uitgevoerd. De vloeigrens van de verkregen Al-Mg2Si microcomposiet is in de as extruded toestand vergelijkbaar met die van de commerciële legering 6061. De toename van de stijfheid met ca. 20% gaat gepaard met een afname van de breukrek. Naast de vorming van Mg2Si tijdens een Melt Mix Reaction is ook onderzoek gedaan aan de reactieve smeltmenging van AlSi met FeC. Een eventuele vorming van SiC in AlFe kon echter niet aangetoond worden.

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen