Structure investigation of ball milled composite powder based on AlSi5Cu2 alloy chips modified by SiC particles

The paper is focused on the processing of aluminum alloy chips using powder metallurgy. Chips obtained from recycled AlSi5Cu2 alloy were ball milled with the addition of silicon carbide powder with an average size of 2μm. Mechanical alloying process was employed to obtain homogeneous composite powder. The effect of processing time (0 - 40h) on the homogeneity of the system was evaluated, as well as a detailed study of the microstructure of AlSi5Cu2 aluminum chips and SiC particles during MA was carried out. Addition of silicon carbide (10, 20wt%) to recycled aluminium chips and application of MA lead to fragmentation of the homogeneous composite powder down to particle size of about 3μm and spheroidization. The addition of hard SiC particles caused reinforcement and reduced the milling time. Higher content of silicon carbide and longer processing time allowed to obtain AlSi5Cu2/SiC powders with microhardness ~500HV0,025. The results of MA were investigated with SEM, EDS, LOM, XRD and showed that relatively homogeneous distribution of SiC reinforcements in the matrix as well as grain refinement of aluminum solid solution down to 50nm can be obtained after 40h of processing.

W artykule przedstawiono metodę otrzymywania proszku kompozytowego na osnowie wiór stopu aluminium AlSi5Cu2 pochodzących z recyklingu z dodatkiem węglika krzemu (SiC-α, 2μm). Określono wpływ czasu mielenia oraz dodatku SiC na mikrostrukture i właściwości proszku kompozytowego.Dodatek SiC (10, 20%mas) do wiór stopu aluminium i zastosowanie mechanicznej syntezy pozwala na otrzymanie jednorodnego i drobnoziarnistego proszku o wielkości 3μm i kształcie zbliżonym do sferycznego. Dodatek twardych cząstek SiC powoduje umocnienie proszku oraz skrócenie czasu mielenia. Dodatek SiC i zastosowanie 40h mielenia pozwala otrzymać cząstki proszku o mikrotwardości około 500 HV0,025. Badania proszku kompozytowego przeprowadzone na mikroskopie optycznym, SEM oraz TEM potwierdziły jednorodne rozmieszczenie cząstek SiC w osnowie oraz zmniejszenie wielkości ziarna do 50nm po 40 godzinach procesu.