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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2108/857

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contributor.advisorMontanari, Roberto-
contributor.advisorTagliaferri, Vincenzo-
contributor.authorDonnini, Riccardo-
date.accessioned2009-04-16T14:14:52Z-
date.available2009-04-16T14:14:52Z-
date.issued2009-04-16T14:14:52Z-
identifier.urihttp://hdl.handle.net/2108/857-
description21. cicloen
description.abstractI compositi a matrice metallica sono materiali aventi elevate potenzialità di applicazione, i cui punti critici riguardano soprattutto le tecnologie di produzione e le lavorazioni alle macchine utensili. Un composito a matrice di titanio rinforzato con lunghe fibre unidirezionali in SiC, il Ti6Al4V-SiCf, è candidato per componenti di turbine aeronautiche soggette a medie temperature (fino a 600°C) per lunghi tempi di esposizione. Per questo ne sono state esaminate sia le reazioni di tipo microchimico, le quali accadono soprattutto nell’interfaccia fibra/matrice, sia le proprietà meccaniche. La microstruttura allo stato tal quale e dopo lunghi trattamenti termici (fino a 100 ore e 600°C) è stata esaminata mediante diffrazione ai raggi X (XRD), spettrometria elettronica (SEM/EDS), spettroscopia di fotoemissione (XPS) e spettroscopia Auger (AES). Il comportamento meccanico, anche qui sia allo stato tal quale che dopo trattamenti termici, è stato studiato attraverso prove ad indentazione strumentata (FIMEC), di modulo dinamico, prove di trazione e di fatica. Inoltre sono state eseguite prove di frizione interna per verificare il caratteristico comportamento anelastico del materiale, durante condizioni di elevato stato vibrazionale e di alta temperatura. Lo studio, sviluppato sullo stesso composito prodotto però mediante due processi di fabbricazione differenti come Hot Isostatic Pressure and Roll Diffusion Bonding, ha confermato l’idoneità del materiale alle applicazioni considerate. Per quanto riguarda lo studio della lavorabilità, sono stati studiati, dal punto di vista dell’operazione di foratura, i materiali compositi a matrice di alluminio rinforzati a fibre corte o particolato, valutando le migliori condizioni di riduzione delle forze di taglio, soprattutto in funzione delle temperatura del pezzo da forare.en
description.abstractMetal matrix composites are materials having high application potentiality, whose critical points regards especially production technology and machining. A titanium matrix composite reinforced by unidirectional SiC fibers, Ti6Al4V-SiCf , is candidate to components of aeronautical turbines subjected at middle temperatures (500-600°C) for long exposure time. It has been examined about the micro-chemical reactions, occurring especially on the fiber-matrix interface, and the mechanical properties. The microstructure, in as-fabricated condition and after long-term heat treatments simulating the work condition has been investigated by means of high-temperature X-ray diffraction (XRD), energy dispersion spectrometry (SEM/EDS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Auger electron spectroscopy (AES). The mechanical behaviour, in as-fabricated condition and after heat treatments, have been inspected by instrumented indentation (FIMEC), dynamic modulus, tensile and fatigue tests. Moreover, to the verify the characteristic anelastic phenomena for the composite, internal friction probes have been carried out by using a vibrating reed technique with electrostatic excitation and frequency modulation detection of flexural vibration. The study has been developed on the same composite produced by two different fabrication process, Hot Isostatic Pressure and Roll Diffusion Bonding, confirming the suitable of the material for the considered applications. About the composite machining, aluminium matrix composite reinforced by short fiber or particle has been studied about drilling operations, evaluating the better condition to reduce the cutting forces (thrust and torque), especially as function of the workpiece temperature (hot drilling)en
description.sponsorshipConsiglio nazionale delle ricerche. Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati - Centro sviluppo materiali, Romaen
description.tableofcontentsChapter 1, Metal matrix composites - Chapter 2, The Ti6Al4V/SiCf composite - Chapter 3, Experimental - Chapter 4, Microanalysis results - Chapter 5, Mechanical characterization - Chapter 6, Drilling of composite - Chapter 7, Material and experimental - Chapter 8, Drilling of composite: results and discussion - Conclusion - References - Publicationsen
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language.isoenen
subjectmetal matrix compositeen
subjectTi6Al4V-SiCfen
subjecthot isostatic pressureen
subjectroll diffusion bondingen
subjectmicrostructural characterizationen
subjectinternal frictionen
subjectmechanical characterizationen
subjectaluminium matrix compositeen
subjecthot drillingen
subjectcutting forceen
subject.classificationING-IND/22 Scienza e tecnologia dei materialien
titleMetal matrix composite: structure and technologiesen
typeDoctoral thesisen
degree.nameDottorato in ingegneria dei materialien
degree.levelDottoratoen
degree.disciplineFacoltà di Ingegneriaen
degree.grantorUniversità degli Studi di Roma Tor Vergataen
date.dateofdefenseA.A. 2008/2009en
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Publications.pdfAuthor's publications15KbAdobe PDFView/Open
References.pdfBibliography20KbAdobe PDFView/Open
Conclusion.pdfConclusions18KbAdobe PDFView/Open
Chapter 8.pdfChapter 8526KbAdobe PDFView/Open
Chapter 7.pdfChapter 7843KbAdobe PDFView/Open
Chapter 6.pdfChapter 6330KbAdobe PDFView/Open
Chapter 5.pdfChapter 5714KbAdobe PDFView/Open
Chapter 4.pdfChapter 47085KbAdobe PDFView/Open
Chapter 3.pdfChapter 3394KbAdobe PDFView/Open
Chapter 2.pdfCapitolo 2859KbAdobe PDFView/Open
Chapter 1.pdfCapitolo 1708KbAdobe PDFView/Open
Introduction.pdfIntroduction9KbAdobe PDFView/Open
Title page and Index.pdfTitlepage - Table of contents53KbAdobe PDFView/Open

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