• 検索結果がありません。

Thermal Strain of Thermally Cycled Alminum Alloy Composites ������������������������������

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "Thermal Strain of Thermally Cycled Alminum Alloy Composites ������������������������������"

Copied!
6
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

����

������������������������������

� � � � * � � � � � � �

**

Thermal Strain of Thermally Cycled Alminum Alloy Composites

Naoya HAGIHARA* and Masakatsu SHIBATA**

Aluminum alloy composites reinforced with aluminum borate particles (ABp) were thermally cycled between 293K and Tmax = 573K, 673K and 773K. Composites thermally cycled at Tmax = 573K and 673K were contracted by 1,000 cycles, but after that expanded with increasing the number of thermal cycling. Composites thermally cycled at Tmax = 773K uniformly expanded with increasing the number of thermal cycling. The thermal strain on thermal cycling of composites reinforced with ABp is less than that of composites reinforced with aluminum borate whiskers. The HR-TEM observation revealed that an ABp was composed from super fine particles. The finite element method analysis assumed the plastic deformation was caused in the composites heated from 273K to 573K.

Key words: aluminum alloy composites, aluminum borate particles, thermal strain, thermal cycling,

���� � �

����������������������

�����������������������

������������������������

�����������������������

�����������������

�����������������������

�� A6061 ���������Al-Si-Mg����

���������������������

(9Al2O3�2B2O3)����������������

�����������������������

���������������������, �

���(1)���(2)�����������(3)��

�����(4)���Al2O�����������

������(5)����������������

�������1���������������

�����������������������

��������SiC�������������

�����������������������

�����������������������

�������������������� 10 �

����������(2)������������

���(3)��������(4)����������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�������2���������������

�����������������������

�����������������, �����

���������������. �������

�����������������������

���������������������, �

�����������������������,

��������������������.

����������������������

������������������, ����

�����������������������

�����������������������

�����������������������

������������

�������

�1 �������(1)�������������

���� ������������������

����� ��18 �8 31

�� � ������3 ������������������ ����������������������

��� ������

(2)

�.

����

���������8�m ����4������

�� VF�60�����������������

��������

(1) �����������75g ����250ml

�����������������

(2) ������������������� 5

�15ml �����3 �������

(3) ���100ml ���������0.1�0.5g

��������������������

(4) ������ 100ml ����������

0.005�0.07g ����������, ���

���������������

(5) �������60mm���240mm ���

���������������� 20 ��

������

(6) ��������������������

�������353K ����������

���� ����������������

��, �������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

����������

(1) 1073K ������������573K ��

��������������

(2) ��� 1073K �������������

�������������

(3) �������������������

573K ����������������

(4) ��������������������

�44MPa ������5 �������

�������������� 60mm, ���

30mm ���������

���� �����������������

����������, �����������

��4.5�����41����3.5�������

���������. �������������

����AC ������������������

������������������������

�������������Tmax = 573K�673K�

773����������� 8 ���������

���������5 �������������

�����������������������

�������. ���������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

��������3 ���������

���� ������������������

��������

����������������������

�����������������������

����������� ������������

�������TEM��������������

���HR�TEM���������������

�����������������������

����������������������,

�����������������������

���������30mm�10mm�4mm ��

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�������, ��������������10

�30�m ��������������

�������, ��������������

����154 �����������������

�����������������������

�����������������������

����6.0kV���6.0mA ����������

�����������������������

�����������������������

�������������

���� ������������������

� ����������������������

�����������������������

�����������������������

������������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

���������ANSYS ����, �����

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

������������������������ �����������������������

����������������������� �����������������������

������������������������ �����������������������

����������������������� �����������������������

(3)

��

��

����

��������

�����������������������

��

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

����������������������

� ����������� 4����������

4.47���������������Table 1 ��

�������������1/8 �������xy� yz�xz �������293K ��573K �����

�������6 ���������������

����3256 ����������

Table 1 Physical and mechanical properties of aluminum alloys and aluminum borate particles.

�������

�������

����

����� 23.6�10-6/K 4.2�10-6/K

����� 310MPa 7.8GPa

����� 69.7GPa 392.4GPa

����� 0.33 0.2

� � � � � ����������

�������������

����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

���������������, �������

�����������������100g ���,

��������������������

1) ������������75g 2) ������15ml

3) ���������0.5g 4) ����������0.06g

�����������������

����������������������

�����������������������

�����������������������

����������25MPa�75MPa�����

���������6�15ml ����������

����������������������

�����������������������

�����������������������

������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

1) ����44MPa

2) ����������15ml

��������������

�������������������Fig. 1

�����������������������

�����������������������

����573K�673K �������������

�����������������������

�����������������������

573K �30 �������

��������

�������������

���������

������� ��� ���� �����

������������

Fig. 1� Dimensional changes of the composites reinforced with the aluminum borate particles on thermal cycling.

Tmax = 773K ���������������

�������1000 ������0.3��3000 �

����� 0.4�������������500 �

�����������������������

��4000 �������2 ����������

�����������������������

Tmax = 573K�673K ������������

��1000 ������������������

�����������������������

�����������������������

��������573�������������

�����������������������

��, ��������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

���������

(4)

����

����

����

���

���

���

���

���

���

Fig. 2 ����5��������������

�����������������������

Tmax = 573K, 673K ���, ���������

���������, �������������

������������, ����������

���������������. Tmax = 773K

���, �������������������

����������200 �����������

�����������,�����������,

1000 ��������������������

�����.��

�����������������������

�����������������������

���������������, �������

��������������.

�����������������

TEM ���HR�TEM �����������

Fig. 3 ��������������������

�����������������������

�����������������������.

�����������������.

����

����

����

��� ���� �����

�������

������������

Fig. 2 Dimensional changes of the composites reinforced with the aluminum borate whiskers on thermal cycling.

������������������

�����������������������

��3. 4 �������������������

�����������������������

6 6 1

���� 5.3�10 deg 1��� 6.2�10 deg

6 1 1

�� 2.6�10 deg ���� ��������

�����������������������

�����������������������

�������������

����������������������

�����������������������

��������. ��������������

�Tmax = 673K ���������������

�����������������������

����������������

2CVVGTUQP�9)�6C[C�/��������A2124

����������������15������

������������������������

293K�673K ����������������

�������1000 �����5.5�������

Fig. 3 TEM photographs of the composites.

Fig. 4 �����������Fig. 3 ������

�����������������Fig. 5 ���

��������������������.

�����6�����A2124 �A6061 ����

Fig. 4 The HR-TEM diffraction pattern from

�����������������������

the black area in Fig. 3.

�����������������������

�����������������������

(5)

Fig. 5 The HR-TEM diffraction pattern from

the white area in Fig. 3.

Fig. 4 ��, �����������������

�������Fig. 5 �������������

�����������������������

���������������, �������

����nm �����������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

����������������������

����������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������, �����

�����������������������

���������������. �������

�����������������������

�����������������������

�, ���������������������

�����������������������

�����������������������

������

���� ���������������

ANSYS ����, �����273K ��573K �

�����������������������

�����Fig. 6 �Fig. 7 ����������8

��1 ��������������������

���������

Fig. 6 �������������������

Fig. 6 The equivalent strain of the composites heated from 273K to 573K.

�����������������������

���������

� Fig. 7 �������������������

������������773MPa �������

��������� 275MPa ���������

�, ���� 573���������������

�����������������������

�����������, �����������

������������������������

Fig. 7 The equivalent stress of the composites heated from 273K to 573K.

�� � ��

������������������������

����������������������� ���A6061 ���������������

���������������������� ����������������������

����������������������� ����������������������

(6)

��

����������, �����������

(1)���������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

(2)������573K, 673K ���, �1000 �

�����������������, 773K ��

����������������

(3)���������������������

�����������������������

�����������������������

�����������������������

���������

(4)���������������������

��������������������

� � � � � � �

(5)���������������������

��������������

�����

�����������������������������

������������������������8QN�0Q�

����

�������� 0%+2+�������������������

�����������

�������������������������

����������������������������

����

2CVVGTUQP�9�)�CPF�6C[C� /�2TQE�+%%/8�GFKVGF�D[�9�%�

*CTTKICP�,T�GVCN6/5�QH�#+/'���

Table 1 Physical and mechanical properties of  aluminum alloys and aluminum borate  particles
Fig. 2 Dimensional changes of the composites  reinforced with the aluminum borate whiskers on  thermal cycling
Fig. 7 The equivalent stress of the composites  heated from 273K to 573K.  �� � �� ������������������������ ����������������������� ��� A6061  ��������������� ���������������������� ���������������������� ����������������������� ����������������������

参照

関連したドキュメント

The reflection method together with the solution obtained for the whole space is applied to a semispace problem with a plane dis- tribution of heat sources located inside the

So, the aim of this study is to analyze, numerically, the combined effect of thermal radiation and viscous dissipation on steady MHD flow and heat transfer of an upper-convected

By using the averaging theory of the first and second orders, we show that under any small cubic homogeneous perturbation, at most two limit cycles bifurcate from the period annulus

If condition (2) holds then no line intersects all the segments AB, BC, DE, EA (if such line exists then it also intersects the segment CD by condition (2) which is impossible due

Many interesting graphs are obtained from combining pairs (or more) of graphs or operating on a single graph in some way. We now discuss a number of operations which are used

Bounds on the effective energy density of a more general class of the Willis dielectric composites.. Gaetano Tepedino Aranguren, Javier Quintero C.,

It has been shown that the fluid is accelerated, that is, velocity u is increased with an increasing values of time t, chemical reaction parameter δ, Prandtl number Pr,

After having validated the obtained analytical solution, a parametric study was carried out in order to examine and discuss the effects of the control parameters, such as,