Proceedings of SerbiaTrib '13

starenja navedenih materijala, što je od značaja zanjihovu praktičnu primenu.2. EKSPERIMENTALNI RAD2.1 Tikso /kompokasting postupciTiksokasting i kompokasting izvršeni supomoću aparature koja je ranije opisana [13].Za potrebe eksperimentalnog rada korišćena jelegura čiji hemijski sastava odgovara standardu [3].Tiksokasting postupak sastojao se iz dve faze. Uprvoj fazi dobijeni su odlivci ZA27 legure, koji su udrugoj fazi podvrgnuti toplom presovanju. Tokomprve faze vršeno je mehaničko mešanjepoluočvrslog rastopa ZA27 legure na temperaturiod 460°C. Na početku je primenjena brzinamešanja od 500 o/min, u trajanju od 2,5 min, u ciljuhomogenizacije poluočvrslog rastopa legure. Zatimje u toku 10 min vršeno intenzivno mešanje rastopa(pri brzini mešanja od 1200 o/min), bez promenetemperature. Po završetku mešanja, poluočvrslirastop legure je izliven u čeličnu kokilu,predgrejanu na 350°C. Dobijeni su odlivcidimenzija 30x20x120 mm, od kojih su mehaničkiizrađeni manji uzorci (30x20x5 mm), koji supodvrgnuti toplom presovanju. Toplo presovanje jeizvršeno pomoću specijalnog alata odtoplootpornog čelika, na 350°C, primenom pritiskaod 250 MPa. Posle toplog presovanja dobijeni suuzorci dimenzija 30x20x6 mm.Kompokasting postupak je, takođe, izveden udve faze; u prvoj fazi izvršeno je dobijanje odlivakaZA27/SiC kompozita, koji su u drugoj fazipodvrgnuti toplom presovanju. U okviru prve fazeizvršena je priprema poluočvrslog rastopa matričnelegure, unošenje SiC čestica (prosečne veličinaprečnika 24 μm) u poluočvrsli rastop i mešanjepoluočvrsle kompozitne smeše. Pri dobijanjukompozita sa 5 vol.% SiC čestica (u daljem tekstukompozit K1) vreme unošenja SiC čestica bilo je3,5 min, pri brzini mešanja 500 o/min. Pri dobijanjukompozita sa 10 vol.% SiC čestica (u daljem tekstukompozit K2) primenjena je ista brzina mešanja,ali je unošenje SiC čestica u poluočvrsli rastopmatrične legure trajalo 7 minuta. Da bi se smanjioukupni viskozitet poluočvrslog rastopa, povećana jeradna temperatura tokom unošenja SiC čestica; od465 do 470°C, u slučaju kompozita K1 i od 465 do475°C u slučaju kompozita K2. Po završenomunošenju ojačavajućih čestica izvršeno je kratko,homogenizaciono mešanje (2,5 min, pri brzini od500 o/min), a zatim intenzivno mešanje (1000o/min) u narednih 10 min. Posle toga izvršeno jeizlivanje kompozitnih masa u čeličnu kokilu,predgrejanu na 350°C.U drugoj fazi izvršeno je toplo presovanje, priistim parametrima koji su primenjeni kodtiksolivene ZA27 legure. Dobijeni su uzorci istihdimenzija, kao uzorci tiksolivene ZA27 legure.2.2. Strukturna ispitivanja i merenje tvrdoćeIspitivanje strukture vršeno je optičkommikroskopijom (pomoću optičkog mikroskopa CarlZeiss) i skening elektronskom mikroskopijom(pomoću skening elektronskog mikroskopa JEOLJSM – 5800).Ispitivanja su vršena na uzorcima dimenzija15x15x6 mm, koji su mašinski izrađeni iz otpresakatiksolivene matrične legure i kompozita. Uzorci subrušeni pomoću brusnih papira (80, 360 i 600grita), dok je poliranje obavljeno primenom tkanineza poliranje i paste (sa Al 2 O 3 česticama). Ispitivanjapomoću SEM rađena su na poliranim uzorcima,dok su ispitivanja primenom OM vršena napoliranim i nagriženim uzorcima. Za nagrizanje jekorišćen vodeni rastvor HNO 3 (9 v/v).Merenje tvrdoće izvršeno je pre nego što suuzorci matrične legure i kompozita bili podvrgnutiprocesu starenja, a zatim tokom procesa starenja, nauzorcima dimenzija 15x15x6 mm. Nezavisno odtemperature starenja, najveći broj merenja tvrdoćeobavljen je tokom prvog sata starenja. Merenje jezatim vršeno u određenim vremenskim intervalima.Za merenje je korišćen uređaj za merenje tvrdoćeKarl Frank GMBH. Rezultati merenja izraženi su uBrinelovim jedinicama (HB). Na svakom uzorkuvršeno je po pet merenja, za svaki vremenskiinterval tokom procesa starenja.3 REZULTATI I DISKUSIJA3.1 Strukturna ispitivanjaNa slici 1a prikazan je izgled mikrostrukturetiksolivene ZA27 legure. Mikrostruktura se sastojiod kompleksnih eliptičnih i globularnih polifaznihzrna. Zrna se sastoje od jezgra (svetle zone) koječini faza i periferije (smeša +η faza, sive zone).Heksagonalna η faze, praktično cink, nalazi seizmeđu eliptičnih zrna (tamne zone).Mikrostruktura prikazana na slici 1 posledica jeuticaja mešanja poluočvrslog rastopa legure (tokomprve faze tiksokasting postupka) i očvršćavanjapoluočvrslog rastopa ZA27 legure po završetkumešanja. Pod uticajem sila smicanja (proizvedenihmešanjem), kao i usled interakcija primarnih česticameđusobno i interakcija mešač–primarne čestice,zid lonca–primarne čestice, došlo je do usitnjavanjai transformacije primarnih čestica premaFlemingsovoj šemi [7].410 13 th International Conference on Tribology – Serbiatrib’13