Национальная металлургическая академия Украины. Заэвтектические силумины вызывают повышенный интерес в связи с рядом уникальных свойств, которыми они обладают

Заэвтектические силумины вызывают повышенный интерес в связи с рядом уникальных свойств, которыми они обладают, таких как высокий модуль упругости, низкий коэффициент линейного расширения, высокие показатели жидкотекучести. Силумины используются для изготовления деталей и конструкций методами фасонного литья.

В данной работе представлены результаты исследования структуры и фазового состава сплава АК18, легированного комплексом В - Sn, после заливки в холодную форму и подогретую до 250ºС для регулирования скорости кристализации сплава. Водородную обработку проводили по методике ФТИМСУ НАНУ. Термоциклирование проводили в пять циклов при температуре 475-485ºС.

Методы исследования и апаратура – оптический микроскоп «Neophot-21», дифрактометр ДРОН-3М в Cu-α излучении, электронный микроскоп JSM-840 с системой микроанализа «Link-860/500», оборудования ARL-2400.

Структура заевтектического силумина типа АК18, легированного комплексом B-Sn представлена кристаллами первичного β-Si твердого раствора, эвтектикой α-Al-β-Si, псевдопервичным алюминиевым твердым раствором (a-Al) и железистой интерметаллидной фазой.

С помощью микроструктурного и локального спектрального анализа идентифицирована интерметаллидная фаза как интерметаллид типа (FeMn)₃Si₂Аl₁₅.

Водородная обработка совместно с термоциклированием приводит к измельчению первичных кристаллов β-Si твердого раствора, за счет их подрастворения, дроблению эвтектического кремния и уменьшению межпластинчатого расстояния. Интерметаллидная фаза типа (FeMn)₃Si₂Аl₁₅ приобретает более компактную форму.

В результате термоциклирования и водородной обработки существенно повышается микротвердость эвтектической составляющей сплава за счет повышения легированности α-Al твердого раствора, также наблюдается повышение микротвердости первичных кристаллов β-Si твердого раствора.

Результаты ренгеноструктурного анализа исследованного сплава АК18 в исходном состоянии и после водородной обработки с последующим термоциклированием свидетельсьвуют о наличии наряду с интеференционными максимумами Si и Al, дополнительных максимумов, которые идентифицированы как максимумы, соответствующие Si_ромб.

Таким образом, термоциклирование совместно с водородной обработкой улучшает структуру исследуемого сплава и повышает его механические свойства. Данные режимы обработки можно рекомендовать для повышения качества отливок из сплава АК18, легированного комплексом B-Sn.

механічні властивості сплаву АК7ч модифікованого комплексом

Ti – B – Sr

Свинаренко К.І., Єлагін А.С., керівник професор Куцова В.З.

Національна металургійна академія України

Останніми роками наука і промисловість величезними кроками йдуть вперед. З'являються нові механізми і прилади, з'являється принципово нова техніка. Широке вживання алюмінію у промисловості, перш за все, пов'язано з його великими природними запасами, а також сукупністю хімічних, фізичних і механічних характеристик. Серед металів алюміній по поширеності у природі займає перше місце (~8 %), по практичному використанню – друге. Алюмінієві сплави застосовуються в авіабудуванні, суднобудування, залізничному транспорті, автомобільному транспорті, в будівництві конструкцій, нафтовій і хімічній промисловості. Алюміній характеризується високими технологічними властивостями. З нього можуть бути виготовлені будь-які напівфабрикати різних габаритів. Алюміній практично не взаємодіє з азотною кислотою, органічними кислотами і харчовими продуктами. Основна перевага при впровадженні алюмінію і його сплавів в порівнянні із сталлю - зниження маси, яке може досягати 50 - 60 %.

Метою цієї роботи є дослідження структурних параметрів і механічних властивостей сплаву АК7ч у вихідному і модифікованому комплексом Ti-B-Sr стані.

Сплав виплавляли в алундовому тиглі у печі шахтного типу з витримкою 30 хв. Коливання температури печі при витримці складали ± 3°С. У якості гартувальної рідини використовували воду. Вивчення мікроструктури проводили на оптичному мікроскопі NEOPHOT 21. Знімки мікроструктури робили за допомогою цифрової оптичної камери CANON A540. Твердість вимірювали за методом Бриннеля (ДСТУ 9012-59). Мікротвердість структурних складових вимірювали за ДСТУ 9450-76 на приладі ПМТ-3М. Структурні дослідження сплаву проводили методами кількісної металографії.

В роботі досліджений сплав у модифікованому та вихідному стані після термочасової витримки розплаву. Визначені такі параметри структури, як міждендритна відстань α-Al твердого розчину та параметр форми евтектичного кремнію. Користуючись статистичними методами обробки даних, показаний най вірогідніший розподіл значень виміряних параметрів. Встановлено позитивний вплив термочасової обробки розплаву при температурі 800°С, яка сприяє підвищенню механічних властивостей: межі міцності, межі плинності і відносного подовження як в вихідному, так і в модифікованому стані.