In-situ strengthened metal matrix composite

C - Chemistry – Metallurgy – 22 – C

Patent

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C22C 1/09 (1995.01)

Patent

CA 2219169

The present invention describes hypereutectic aluminum-Si matrix composites reinforced with continuous alumina fiber. the composites produced by squeeze casting technique. The fabrication involves vacuum-assisted high pressure infiltration of an aluminum-silicon alloy into an alumina fiber preform. The produced composite has little or no porosity, exhibits a high specific strength and stiffness, low longitudinal and transverse coefficient of thermal expansion, and high damping capacity compared to conventional metals and continuous-fiber reinforced aluminum matrix composites. The composite of the invention has a longitudinal thermal expansion coefficient as low as 5.2 x 10-6 °C-1 at 25-100°C, tensile strength up to 582 MPa, and stiffness up to 220 and 146 GPa in longitudinal and transverse directions, respectively.

La présente invention décrit des composites hypereutectiques à matrice d'aluminium-Si renforcés de fibres d'alumine continues. Les composites sont produits par la technique de coulée sous forte pression/moulage-serrage (« squeeze casting »). La fabrication fait intervenir l'infiltration à haute pression assistée par le vide d'un alliage d'aluminium-silicium dans une préforme de fibres d'alumine. Le composite produit présente une porosité nulle ou très faible, une résistance mécanique et une rigidité spécifiques élevées, un coefficient de dilatation thermique longitudinal et transversal faible et une capacité d'amortissement élevée comparativement aux composites traditionnels à matrice d'aluminium renforcés de métaux et de fibres continues. Le composite de l'invention possède un coefficient de dilatation thermique longitudinal de seulement 5,2 x 10-6 degrés C-1 à 25-100 degrés C, une résistance à la rupture par traction allant jusqu'à 582 MPa, et une rigidité dans les sens longitudinal et transversal allant jusqu'à 220 et 146 GPa, respectivement.

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