4
Spis treści
Wykaz wybranych symboli, skrótów i oznaczeń ... 7
1. Wprowadzenie ... 8
2. Kompozyty o osnowie metalowej zawierające dodatek ceramiczny ... 9
2.1. Charakterystyka stopów aluminium ... 10
2.1.1. Odlewnicze stopy aluminium ... 12
2.2. Fazy wzmacniające w kompozytach o osnowie aluminium ... 14
2.2.1. Faza wzmacniająca - węglik krzemu ... 14
2.3. Właściwości kompozytów aluminiowych z dodatkiem SiC ... 17
2.3.1. Metody wytwarzania materiałów kompozytowych o osnowie aluminium ... 20
2.3.2. Zastosowanie materiałów kompozytowych o osnowie aluminium... 22
3. Metody obróbki ubytkowej ... 24
3.1. Obróbka skrawaniem ... 26
3.2. Metoda elektroerozyjna ... 30
3.3. Obróbka strumieniem wodno-ściernym ... 33
4. Naprężenia własne w materiale polikrystalicznym ... 37
5. Cel i teza pracy ... 41
6. Metodyka badawcza ... 42
6.1. Badania dyfrakcyjne ... 42
6.1.1. Jakościowa i ilościowa analiza składu fazowego ... 43
6.1.2. Analiza efektywnej głębokości wnikania (EGW) ... 47
6.1.3. Naprężenia własne w warstwach powierzchniowych ... 49
6.1.4. Tekstura krystalograficzna ... 53
6.1.5. Określanie wielkości krystalitów ... 54
6.2. Badania mikrostrukturalne ... 55
6.3. Badania właściwości fizycznych i mechanicznych ... 56
5
6.3.2. Wyznaczanie modułu Younga metodą ultradźwiękową ... 56
6.3.3. Wyznaczanie twardości metodą Brinella ... 57
6.3.4. Pomiary chropowatości powierzchni ... 58
7. Charakterystyka badanego materiału ... 59
7.1. Otrzymywanie materiału kompozytowego ... 65
8. Parametry procesów obróbki ubytkowej ... 67
8.1. Charakterystyka procesu EDM ... 69
8.2. Charakterystyka procesu cięcia strumieniem wodno-ściernym ... 70
8.3. Charakterystyka procesu obróbki mechanicznej ... 72
9. Charakterystyka powierzchni materiału kompozytowego po obróbce elektroerozyjnej 73 9.1. Rentgenowska analiza strukturalna ... 73
9.1.1. Analiza składu fazowego materiału w geometrii Bragga-Brentano ... 73
9.1.2. Analiza składu fazowego materiału z zastosowaniem geometrii Stałego Kąta Padania (SKP) ... 83
9.2. Mikrostruktura powierzchni materiału kompozytowego po cięciu elektroerozyjnym ... 89
9.3. Naprężenia własne powierzchni uzyskanej po obróbce elektroerozyjnej ... 96
9.4. Chropowatość powierzchni po obróbce elektroerozyjnej ... 102
10. Charakterystyka powierzchni materiału kompozytowego uzyskanej po obróbce strumieniem wodno-ściernym ... 105
10.1. Rentgenowska analiza strukturalna ... 105
10.1.1. Analiza składu fazowego materiału w geometrii Bragga-Brentano ... 105
10.1.2. Analiza składu fazowego materiału z zastosowaniem geometrii Stałego Kąta Padania (SKP) ... 109
10.2. Mikrostruktura powierzchni materiału kompozytowego po obróbce strumieniem wodno-ściernym ... 113
10.3. Naprężenia własne powierzchni uzyskanej po obróbce strumieniem wodno-ściernym 115 10.4. Chropowatość powierzchni po obróbce strumieniem wodno-ściernym ... 118
11. Charakterystyka powierzchni materiału kompozytowego uzyskanej po obróbce mechanicznej ... 120
11.1. Rentgenowska analiza strukturalna ... 120
6
11.1.2. Analiza składu fazowego materiału z zastosowaniem geometrii Stałego Kąta Padania
(SKP) ... 124
11.2. Mikrostruktura powierzchni materiału kompozytowego po obróbce mechanicznej ... 128
11.3. Naprężenia własne powierzchni uzyskanej po obróbce mechanicznej ... 129
11.4. Chropowatość powierzchni po obróbce mechanicznej ... 132
12. Charakterystyka materiału po szlifowaniu powierzchni ... 134
12.1. Charakterystyka procesu szlifowania ... 134
12.2. Mikrostruktura powierzchni materiału kompozytowego po szlifowaniu. ... 135
12.3. Naprężenia własne powierzchni uzyskanej po szlifowaniu ... 138
12.4. Chropowatość powierzchni po szlifowaniu ... 141
12.5. Właściwości fizyczne i mechaniczne materiału kompozytowego ... 142
13. Podsumowanie ... 144
14. Wnioski ... 153
