Influence CuAl10Fe3Mn2 Additive on Ultimate Tensile Strength and WEAR of Al-9%SiMg Alloy

One of the most common castings applied in industrial production is aluminium-silicon alloy (ca. 9% Si with Mg). The Al-SiMg alloys have high corrosion resistance, high strength to weight ratio with modifications, very good castability, a low thermal-expansion coefficient, and relatively good wear resistance. These properties make it possible to widely apply the foundry Al-9% SiMg alloy to number of aviation, automotive, and others materials working on tribological applications. Similar to silumins, the aluminium bronze CuAl10Fe3Mn2 is characterized by good mechanical properties and wear and corrosion resistance. This paper presents the research on the treatment of Al-9%SiMg alloy with a composition of CuAl10Fe3Mn2 in different mass ranges. The experiments were conducted by a factor plan 23 for three independent variables. The main additions were strontium, Al-9%SiMg, aluminium bronze, as well as pure or melted with raw silumin. The effect of the tested additions on the microstructure and tensile strength of the Al-9%SiMg alloy was presented in figures. All analysed parameters (mechanical and tribological) of the hypo-eutectic Al-9%SiMg alloy with tested bronze additions are improved. Based on the analysis of the study results, it was found that the microstructure and tensile strength of the tested alloy are determined through the contents introduced of CuAl10Fe3Mn2 to the alloy.

Jednym z najczęściej stosowanych w produkcji przemysłowej stopów odlewniczych jest stop aluminium--krzem (ok. 9% Si z dodatkiem Mg). Stopy Al-SiMg charakteryzują się wysoką odpornością na korozję, w stanie zmodyfikowanym wysokim stosunkiem wytrzymałości do wagi odlewu, bardzo dobrą lejnością, niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej, względnie dobrą odpornością na zużycie. Te właściwości umożliwiają szerokie zastosowanie odlewniczego stopu Al-9% SiMg do wielu materiałów lotniczych, motoryzacyjnych i innych pracujących również w zastosowaniach tribologicznych. Podobnie jak w przypadku siluminu brąz aluminiowy CuAl10Fe3Mn2 charakteryzuje się dobrymi właściwościami mechanicznymi, zużyciem i odpornością na korozję. W artykule przedstawiono badania dotyczące obróbki stopu Al-9% SiMg składnikiem CuAl10Fe3Mn2 w różnych zakresach masowych. Eksperymenty przeprowadzono za pomocą planu czynnikowego 23 dla trzech niezależnych zmiennych. Głównym dodatkiem były: stront Al-9%SiMg, brąz aluminiowy, zarówno czysty, jak i stopiony z surowym siluminem. Wpływ badanych dodatków na mikrostrukturę i wytrzymałość na rozciąganie stopu Al-9% SiMg przedstawiono na rysunkach. Wszystkie analizowane parametry (mechaniczne i tribologiczne) stopu podeutektycznego Al-9% SiMg z badanym dodatkiem brązu zostały poprawione. Na podstawie analizy wyników badań stwierdzono, że mikrostruktura i właściwości mechaniczne badanego stopu są określone przez zawartość CuAl10Fe3Mn2 wprowadzoną do stopu.