Processing, microstructure and fracture behaviour.pdf
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JOURNALOFMATERIALSSCIENCE32(1997)2835Ð2848Processing,microstructureandfracturebehaviourofasprayatomizedanddepositedaluminium±siliconalloyS.ANAND,T.S.SRIVATSANDepartmentofMechanicalEngineering,TheUniversityofAkron,Akron,OH44325-3903USAYUEWU,E.J.LAVERNIADepartmentofChemicalEngineeringandMaterialsScience,UniversityofCalifornia,Irvine,CA92717USAInthisstudyahypereutecticaluminiumÐsiliconalloywassynthesizedbysprayatomizationanddepositiontechnique.Microstructurecharacterizationstudieswereperformedtoprovideanunderstandingofthein¯uenceofsprayprocessingonmicrostructureofthehypereutecticalloy.Ambientandelevatedtemperaturetensiletestsrevealthespray-processedalloytohavebetterstrengthandductilitythanaconventionalingotmetallurgyprocessedalloyhavingthesamechemicalcomposition.Thequasi-staticfracturecharacteristicsofthespray-processedalloyispresentedanddiscussedinlightofprocessingandintrinsicmicrostructuraleffects.1.Introductionprimarysiliconphasedispersoidsarerelativelycoarse,Theintrinsicallygoodwearresistancecharacteristicsoftheorder30Ð100lmindiameter.Thepresenceofcoupledwithlowcoe¦cientofthermalexpansionadistributionofcoarseparticulatesofsiliconinthe(CTE)hasprovidedthenecessaryimpetusinconsider-alloymatrixisdirectlyresponsiblefortheinferioringthefamilyofaluminiumÐsiliconalloysaspoten-ductilityandlimitedworkabilityofthefamilyofIMtiallyviablecandidatesforaspectrumofapplicationsprocessedhypereutecticAlÐSialloys[4].Manyofthespanningtheautomotive,aerospaceandelectricalin-problemsassociatedwithconventionalIMprocessingdustries[1Ð3].Recente¤ortstoengineerenhancedcanbee¤ectivelyovercomebytheuseofrapidsolidifi-physicalandmechanicalpropertieshavefocusedoncationprocessingsuchasmeltspinning[5],atom-compositionalmodificationsasana¤ordableandization[1,3]andspraydeposition[6].Themostpromisingapproachforimprovingthestrength,duc-significantbenefitwiththeuseofRSprocessingistility(toincludefabricability)andthefracture-relatedasubstantialmodificationofthesize,morphologyandp

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