Effect of sintering temperature on the synthesizing of Al-Ti/Al2O3 composite
by powder metallurgy
DƯƠNG NGỌC BÌNH
Trường Vật liệu, Đại học Bách khoa Hà Nội
ĐỖ THANH BÌNH
Trường Vật liệu, Đại học Bách khoa Hà Nội,
Trường cao đẳng Công nghệ Thương mại Thái Nguyên
LÊ HỒNG THẮNG
Trường Vật liệu, Đại học Bách khoa Hà Nội
NGUYỄN NHƯ ĐÀM
Viện Kỹ thuật cơ giới quân sự, Tổng cục Kỹ thuật
TRẦN ĐỨC HUY
Trường Vật liệu, Đại học Bách khoa Hà Nội
Email: huy.tranduc@hust.edu.vn
Ngày nhận bài: 18/6/2023, Ngày duyệt đăng: 16/8/2023
TÓM TẮT
Composit nền kim loại hệ Al-Ti gia cường bằng Al2O3 hình thành tại chỗ được chế tạo từ nguyên liệu là nhôm kim loại (Al) và oxit titan (TiO2) bằng phương pháp luyện kim bột. Nguyên liệu bột TiO2 và bột Al được trộn, nghiền trong máy nghiền hành tinh, kết khối ở áp lực 100 MPa và thiêu kết trong môi trường khí Ar. Mẫu composit được tiến hành kiểm tra, đánh giá tổ chức, thành phần pha và độ cứng. Kết quả thực nghiệm cho thấy xảy ra phản ứng giữa TiO2 và Al trong quá trình thiêu kết. Ở nhiệt độ thiêu kết thấp (650 oC) các phản ứng xảy ra chưa hoàn toàn nên vẫn còn các pha nguyên liệu trong mẫu composit. Tăng nhiệt độ thiêu kết lên 750, 850 oC sẽ thúc đẩy các phản ứng hình thành các pha liên kim của hệ Al-Ti và cốt Al2O3 làm tăng cơ tính của vật liệu. Nhiệt độ thiêu kết cao (850 oC) làm cho hạt lớn ảnh hưởng đến cơ tính.
ABSTRACT
Al-Ti intermetallic matrix composite reinforced with in-situ Al2O3 was fabricated from metal aluminum (Al) and titanium dioxide (TiO2) using the powder metallurgy route. The TiO2 and Al raw powders were mixed, milled in a planetary mill, compacted at 100 MPa and sintered in an Ar atmosphere. Experimental results show that the reaction between TiO2 and Al occurs during the sintering process. At low sintering temperature (650 oC), the reactions occur incompletely, resulting in the remaining of raw materials in the composite. Increasing the sintering temperature to 750, 850 oC will promote the formation of Al-Ti intermetallic reactions, and the forming of Al2O3 reinforcement which increased the mechanical properties of the composite. High sintering temperature of 850 oC, also resulted in particles growth, which affects mechanical properties.
