Cast-alumina metal matrix composites

Details Cast-alumina metal matrix composites Cast-alumina metal matrix composites

C - Chemistry, Metallurgy

22

C

C22C 21/00 (2006.01) B22D 21/04 (2006.01) C22C 1/10 (2006.01) C22C 32/00 (2006.01)

Patent

CA 2245189

This composite consists of an aluminum-alloy matrix containing by volume percent, 0.4 to 8.8 alumina, 1 to 4.4 carbon or graphite and 0.5 to 20 nickel-bearing aluminide. The alumina particles have an average size between 3 and 250 µm and the carbon and graphite particles have an average size between 10 and 250 µm. Thecomposite is cast by stirring alumina and carbon or graphite contained in a molten aluminum or aluminum-base alloy to form a molten mixture. The molten mixture is cast directly from a temperature above the liquidus of the matrix alloy. While solidifying, carbon or graphite particles delay or hinder the settling of alumina to create a more uniform composite structure. The resulting composite structure contains an aluminum-base alloy, alumina, carbon or graphite and nickel-bearing aluminide dispersoids.

La présente invention a pour objet un composite consistant en une matrice en alliage d'aluminium contenant entre 0,4 et 8,8 pour cent en volume d'alumine, entre 1 et 4,4 pour cent de carbone ou de graphite, et entre 0,5 et 20 pour cent de nickel-aluminium. Les particules d'alumine possèdent un diamètre moyen de l'ordre de 3 à 250 micromètres, et les particules de carbone et de graphite ont un diamètre moyen compris entre 10 et 250 micromètres. Le composite en question est obtenu par brassage de l'alumine et du carbone ou du graphite contenus dans de l'aluminium en fusion ou dans un alliage à base d'aluminium. Le mélange ainsi obtenu est coulé directement à une température supérieure à la température dite "Liquidus" de l'alliage matriciel. Au cours de la phase de solidification, les particules de carbone ou de graphite retardent ou font obstacle au dépôt de l'alumine pour ainsi contribuer à la formation d'une structure composite plus uniforme. La structure composite ainsi obtenue contient un alliage à base d'aluminium, de l'alumine, du carbone, du graphite et des dispersoïdes de nickel-aluminium.

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