Resumen de Production and characterization of AA2014-B4C surface-modificated composite via the squeeze casting technique

Ahmet Kabil, Çağlar Yüksel, Mustafa Çiğdem

• español

  Los materiales compuestos de matriz metálica son superiores respecto a los materiales monolíticos en varias propiedades mecánicas, como el límite elástico, tensión máxima, resistencia a la abrasión o la resistencia al impacto al agregar refuerzos como B4C, SiC, Al2O3. Si bien los procesos de metal líquido ofrecen una ventaja importante, como la producción de bajo coste en grandes volúmenes, el aglomeramiento heterogéneo del refuerzo en la matriz y la formación de porosidad en la zona entre el refuerzo y la matriz plantean un problema para la producción de materiales compuestos. El método de fundición por compresión se destaca en la producción de materiales compuestos debido a su bajo coste e idoneidad para la producción en masa, lo que permite utilizar una alta cantidad de refuerzo y conseguir una distribución homogénea del mismo fácilmente. En este estudio se elaboró una capa de material compuesto reforzado con B4C de 1 y 2 mm de espesor sobre un sustrato de aleación de aluminio 2014 forjado mediante el método de fundición por compresión. Las propiedades mecánicas de los materiales compuestos producidos se caracterizaron mediante pruebas de tracción, desgaste, impacto y dureza, y se examinaron con la ayuda de microscopía electrónica de barrido (MEB). Se ha observado que la región compuesta contiene un 50% en volumen de refuerzo B4C y las partículas de refuerzo se distribuyeron homogéneamente en la matriz. Todos los resultados de las pruebas mencionadas anteriormente son mejores que los obtenidos en la aleación de aluminio monolítico 2014.

• English

  Metal matrix composite (MMCs) materials provide superiority to monolithic materials in various mechanical properties such as tensile, yield, abrasion resistance, impact resistance by adding reinforcements such as B4C, SiC, Al2O3. While liquid metal processes offer an important advantage, such as low-cost production in high volumes, the heterogeneous clustering of reinforcements in the matrix and the formation of porosity in the area between the reinforcement and matrix pose a problem for composite production. The squeeze casting method stands out in composite production due to its low cost, suitability for mass production, allowing high reinforcement ratio, and ease of homogeneous distribution of reinforcements. In this study, a composite layer reinforced with B4C was produced with a thickness of 1 and 2 mm on a substrate of aluminum 2014 wrought alloy using the squeeze casting method. The mechanical properties of the composite materials produced were characterized via tensile, wear, impact, and hardness tests, and were examined with the help of Scanning Electron Microscopy (SEM). It has been observed that the composite region contains 50 vol.% of B4C reinforcement and the particles of reinforcement were homogeneously distributed into the matrix. All results of the tests mentioned above are better than those obtained in the monolithic 2014 aluminum alloy.