No abstract

The work presents an analysis of selected magnesium alloys as structural materials to be used in production of aircraft parts as well as their technological parameters in some manufacturing processes. Upsetting test, backward extrusion and Kobo extrusion of complex cross-sectional profiles and forging process were realized using magnesium alloys AZ31, AZ61, AZ80, WE 43 and Mg alloy with Li for production of thin -walled aircraft profiles and forged aviation parts. The range of temperatures and extrusion rate for the manufacturing these profiles were determined. Tests also covered the analysis of microstructure of Mg alloys in the initial state as well as after the extrusion process. It has been proved that the proper choice of parameters in the case of a specific profile extruded from magnesium alloys allows the manufacturing of products of complex cross-sections and the quality required in aerospace industry. This has been demonstrated on the examples of complex cross-sectional profiles using elements of varied wall thickness and examples of forged aviation parts: aircraft wheel hub and helicopter lever for control system.

No abstract

This work presents aluminium alloy-alumina (AlMg5/Al 2 O 3 ) composites, where both phases are interpenetrating throughout the microstructure. Ceramic preforms for metal infiltration were produced by a new method of manufacturing of porous ceramics known as gelcasting of foams. Porous ceramics fabricated by this method is characterized by a continuous network of spherical cells interconnected by circular windows. Alumina (Al 2 O 3 ) preforms used for infiltration process, were characterized by 90% porosity. The median diameter of spherical cell was 500 µm, while the median diameter of windows was 110 µm.A direct pressure infiltration process was used to infiltrate the preforms with an AlMg5 alloy resulting in an interpenetrating microstructure. Due to the open cell structure of the Al 2 O 3 foams, macropores in alumina preform were completely filled by metal. Microstructural characterization of the composites revealed a special topology of skeleton and good integrity of metal/ceramic interface. The density of AlMg5/Al 2 O 3 composites was 2.71 g/cm 3 , while the porosity was less than 1%. Keywords: Interpenetrating composites, Al-Mg alloys, Al 2 O 3 foams W pracy opisano kompozyty metalowo-ceramiczne (AlMg5/Al 2 O 3 ) o strukturze infiltrowanej charakteryzującej się wzajemnym przenikaniem szkieletów obydwu faz. Preformy ceramiczne (Al 2 O 3 ) do infiltracji roztopionymi metalami wytworzono nową metodą otrzymywania wysokoporowatej ceramiki, którą jest żelowanie spienionej zawiesiny (ang. gelcasting of foams). Porowata ceramika wytworzona ww. metodą charakteryzuje się występowaniem sferycznych makroporów, zwanych także komórkami pianki, połączonych okienkami na wspólnych ściankach komórek, co sprawia, że porowatość próbki jest otwarta. Preformy korundowe przeznaczone do infiltracji charakteryzowały się porowatością 90%, modalną średnicą komórek pianki 450 µm i modalną średnicą okien na ściankach komórek 115 µm.W procesie infiltracji ciśnieniowej stopu AlMg5 do pianek korundowych uzyskano kompozyty metalowo-ceramiczne o strukturze infiltrowanej charakteryzujące się pełnym wypełnieniem sferycznych makroporów preformy ceramicznej przez metal i dobrym przyleganiem na granicy faz ceramika-metal, co potwierdziły obserwacje morfologiczne zgładów i przełomów. Gęstość kompozytów wynosiła 2,71 g/cm 3 , a porowatość mniej niż 1%.

In the present paper a finite element model was used to investigate the mechanical properties such as Young's modulus of open-cell ceramic foam. Finite element discretization was derived from real foam specimen by computer tomography images. The generated 3D geometry of the ceramic foam was used to simulate deformation process under compression. The own numerical procedure was developed to control finite element mesh density by changing the element size. Several numerical simulations of compression test have been carried out using commercial finite element code ABAQUS. The size of the ceramic specimen and the density of finite element mesh were examined. The influence of type and size of finite element on the value of Young's modulus was studied, as well. The obtained numerical results have been compared with the results of experimental investigations carried out by Ortega [11]. It is shown that numerical results are in close agreement with experiment. It appears also that the dependency of Young's modulus of ceramic foam on density of finite element mesh cannot be ignored.Keywords: foams, 3D image analysis, cellular ceramics, FE modeling, porous alumina, mechanical properties W pracy przedstawiono metodę określania własności mechanicznych np. modułu Younga porowatych pianek ceramicznych o otwartych komórkach. Wykorzystując obrazy z tomografii komputerowej rzeczywistej struktury pianki otrzymano siatkę elementów skończonych. Przestrzenny obraz geometrii pianki wykorzystano do symulacji numerycznej procesu deformacji w próbie ściskania. Opracowano własną procedurę numeryczną do generowania elementów skończonych o różnej wielkości i kontroli gęstości siatki elementów. Przeprowadzono szereg symulacji numerycznych procesu ściskania pianek z wykorzystaniem programu elementów skończonych ABAQUS. Ustalono wpływ rodzaju i wielkości elementów skończonych jak również wielkości samej próbki na wartość modułu Younga wyliczonego dla próby jednoosiowego ściskania. Otrzymane numerycznie wartości modułów Younga porównano z wartościami z doświadczeń opublikowanych w pracy Ortegi [11]. Otrzymane rezultaty z symulacji numerycznych są w dobrej zgodności z doświadczeniem. Ustalono, że wartości modułu Younga dla porowatych pianek ceramicznych zależy od gęstości siatki elementów skończonych i nie może być pomijana.