Thermal behavior of short fiber reinforced AlSi12CuMgNi piston alloys

Publikation: Beiträge in ZeitschriftenZeitschriftenaufsätzeForschungbegutachtet

Authors

The mismatch in thermal expansion coefficients could introduce large thermal stresses during thermal processing and correspondingly increase the dislocation density due to the addition of ceramic reinforcement to the metal or alloy. Compared with the unreinforced metals or alloys, the aging kinetics and thermal cycling response in metal matrix composites are modified as a result of microstructural changes. This work investigated both the aging and thermal cycling behaviors of the short fiber reinforced AlSi12CuMgNi piston alloys using X-ray diffraction, microhardness and thermal dilatometry tests. Compared with the unreinforced alloy, the aging is accelerated in the composites containing the inorganic Saffil®, Maftech ® and Supertech® fibers. The precipitates formed during aging are related to the reinforcement composition. The magnesium is essential for the formation of strengthening precipitates, but it could deplete due to its reaction with the SiO2 in the fiber or in the binder, and therefore the age hardening could be suppressed. The coefficient of thermal expansion (CTE) is affected by both the microstructure and internal thermal stresses generated from the both heating and cooling. The thermal stresses can produce a positive or negative additional strain to the dilatometric strain, causing the CTE to change with the temperature in a different way from the other single-phase metals or alloys. The aging treatment does not influence the thermal expansion largely, but indeed increases the critical temperature above, which the CTE divergence occurs. The thermal strain response during thermal cycling is affected by the material composition, fiber orientation and aging heat treatment. The fluctuation of residual strain has been observed that is caused by the evolution of thermal stress. The experimental results show that during thermal cycling up to 47 times the stress relaxation proceeds through the plastic deformation and matrix recovery. The effect of creep on stress relaxation is small. Both the fiber fracture and interface debonding responsible for the stress relaxation could be excluded. The reduction in hardness after thermal cycling is related to the overaging and matrix recovery.

OriginalspracheEnglisch
ZeitschriftComposites Part A: Applied Science and Manufacturing
Jahrgang35
Ausgabenummer2
Seiten (von - bis)249-263
Anzahl der Seiten15
ISSN1359-835X
DOIs
PublikationsstatusErschienen - 01.02.2004
Extern publiziertJa

DOI

Zuletzt angesehen

Publikationen

  1. Vorabentscheidungsverfahren, Vorlageberechtigung
  2. Bestandssenkungspotential durch Einsatz moderner Verfahen der dynamischen Materialdisposition im Fertigungsbereich, dargestellt an einem praktischen Beispiel aus der Automobilindustrie
  3. Risiken und Nebenwirkungen.
  4. Das Jahr der Wissenschaft 2010 - die Energie der Zukunft oder die Zukunft der Energie?
  5. Risikokommunikation zu unterirdischen Schadenspotenzialen durch Grundhochwasser
  6. Krieg im Namen Gottes? Die Rezeption der Lehre vom gerechten Krieg bei Johannes Calvin
  7. Offene Rituale in der Gruppenarbeit mit Kindern
  8. Souveränität, Dynamik und Integration – making up the rules as we go along? Anmerkungen zum Lissabon-Urteil des BundesverfassungsgerichtsUrteil des BVerfG
  9. Flucht und Heimat
  10. Planung naturbasierter Lösungen in Flusslandschaften
  11. Ein lernbiologisch begründetes Evaluationskonzept für den integrativen DaF-Unterricht mit digitalen Medien
  12. Der Zusammenhang von Koordination und Körperzusammensetzung bei leistungsorientierten Fußballern im Jugendbereich
  13. Wie Österreich die Chancen der Energiewende nutzen kann
  14. § 11 Besondere Prozessstandschaft (LkSG)
  15. Risk-Controlling und KontraG
  16. Mg alloys
  17. Philosophie und Anthropologiekritik bei Marx
  18. Wirtschaftskriege - Geschichte und Gegenwart
  19. Les charges fiscales dans le cadre de l'impot sur le revenu en allemagne
  20. Die Weiterbildung zum "Zertifikat Waldpädagogik" in Sachsen-Anhalt 2007 - 2008
  21. Schwärme. Zootechnologien
  22. Erinnerung, Dezentrierung und die Überschreitung von Geschlechtergrenzen in Rochdi Belgasmis Tanzperformance Oueld Jellaba
  23. Einleitung - zu den politischen, wirtschaftlichen und sozialen Konturen
  24. Mein und Dein
  25. Zur Aktualität von Immanuel Wallerstein
  26. Political Culture, Value Change, and Mass Beliefs
  27. Ergebnis vom Kohlekompromiss
  28. Familienbildung als Angebot der Jugendhilfe - ein Überblick
  29. Musik maker.
  30. Late Pleistocene vegetation of the basin of Phlious, NE-Peloponnese, Greece
  31. Potentiale und Risiken der Nutzung von Methan aus Methanhydraten als Energieträger
  32. Wandel von Staatlichkeit in den Gesundheitssystemen von OECD-Ländern