Characteristics of an $Al-V_{2}O_{5}$ composite produced by powder metallurgy

Abstract

The paper presents the results of research on the $Al-V_{2}O_{5}$ composite manufactured by means of the mechanical alloying and powder metallurgy method. Observation of the microstructure and X-ray chemical composition (XRD) analysis of the composite after extrusion were carried out. One of the most desirable features of metallic composites - apart from mechanical properties - is their resistance to increased impact temperature. It was observed that the formation of intermetallic phases due to the chemical reaction between strengthening particles and the composite matrix depends primarily on the annealing conditions of the material. The hardness of the annealed samples, depending on the annealing temperature, were discussed with respect to the material microstructure transformation. Despite the high-temperature, annealing at 473-773K, the material hardness did not change significantly, and remained approx.125 HV. However, at higher annealing temperatures, i.e. 823K, the chemical reaction between the components leads to the formation of the $Al_{10}V$ particles and increases hardness.

W pracy przedstawiono wyniki badań kompozytu $Al-V_{2}O_{5}$, który wytworzono metodą mechanicznej syntezy. Przeprowadzono obserwację mikrostruktury oraz rentgenowską analizę składu chemicznego (XRD) kompozytu po procesie wyciskania. Jedną z najbardziej pożądanych cech kompozytów metalicznych - oprócz własności mechanicznych - jest ich odporność na oddziaływanie podwyższonej temperatury. Powstawanie faz międzymetalicznych na skutek reakcji chemicznej pomiędzy cząstkami umacniającymi a osnową kompozytu zależy przede wszystkim od warunków wyżarzania materiału kompozytowego. W pracy przedstawiono zależność twardości od temperatury wyżarzania (473-823 K). Twardość materiału nie zmienia się znacząco w dość wysokiej temperaturze wyżarzania jak w przypadku aluminium (473-773 K), a jej wartość osiąga średni poziom 125HV2. Stwierdzono, że reakcja chemiczna między składnikami podczas wyżarzania w temperaturze 823 K prowadzi do powstania fazy międzymetalicznej $Al_{10}V$, co powoduje wzrost twardości kompozytu.