Joinability and vacuum brazing of Al-based MMC materials

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Date
1999
Major/Subject
Metalli- ja materiaalioppi
Mcode
Mak-45
Degree programme
Language
en
Pages
100
Series
Abstract
Tämän työn tarkoituksena oli tutkia alumiinipohjaisten metallimatriisikomposiittien (MMC) tyhjöjuottamista ja liitettävyyttä. Työssä keskityttiin sopivien juotteiden löytämiseen valituille Al-MMC materiaaleille sekä erilaisten pinnan esikäsittelyjen vertailuun ja niiden vaikutukseen liitosten ominaisuuksiin. Työ jakautuu kirjallisuudesta kerättyyn teoriaosaan ja kokeelliseen osaan. Teoriaosan alussa käydään läpi työssä käytettyjen komposiittien perus- ja lujitemateriaalit ja niiden ominaisuudet. Tämän jälkeen selvitetään alumiiniseosten ja alumiinipohjaisten komposiittien liitettävyyttä sekä näiden materiaalien liittämiseen soveltuvat diffuusioon perustuvat liittämistekniikat ja -menetelmät. Teoriaosassa käsitellään myös erilaisia pinnan esikäsittelymenetelmiä. Työn kokeellisessa osassa tehtiin tyhjöjuotoskokeita käyttäen kolmea eri perusainetta ja viittä eri juoteseosta. Juotetut perusaineet olivat AA6061, AA2124-SiC_(p)(25 til-%)-komposiitti ja AA6061-SiC_(p)(40 til-%)-komposiitti. Työssä käytetyt juoteseokset olivat Pb96-In4-Ti, Al-Si12, Al-Mg5, Al-Ge20-Si7.5 sekä Al-Ge35-Si2. Samalla testattiin kolmea erilaista pinnan esikäsittelymenetelmää. Ensimmäisessä menetelmässä pinta puhdistettiin etanolilla ja asetonilla. Kaksi muuta menetelmää olivat kemiallisia syövytysmenetelmiä, joista ensimmäisessä käytettiin NaOH- ja HNO_(3)-liuoksia ja toisessa HF-liuosta. Kaikille juotetuille näytteille tehtiin leikkauslujuuskoe. Liitosten karakterisointiin käytettiin fraktografiaa, mikroskopiaa ja kemiallista analysointia. Kokeiden tuloksissa havaittiin suuria eroja eri juotteiden ja esikäsittelyjen välillä. Komposiiteilla parhaat leikkauslujuudet saatiin Al-Mg5- ja Al-Ge35-Si2-juotteilla. Esikäsittelyn vaikutus riippui käytetystä juoteseoksesta. NaOH-HNO_(3)-käsittelyn jälkeen parhaat leikkauslujuudet saavutettiin Al-Ge-pohjaisilla juotteilla, ja vastaavasti HF-käsittely sopi paremmin muille juotteille. Vertailtaessa leikkauslujuuskokeen jälkeisiä murtopintoja havaittiin, että hyvässä liitoksessa murtuma tapahtuu juotteessa.
Description
Supervisor
Lindroos, Veikko
Keywords
Al-komposiitit, juottaminen, esikäsittely, alumiiniseokset, SiC-partikkeli, Al-composites, brazing, pretreatment, aluminium alloys, SiC-particle
Other note
Citation