Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 366 Рис. 1. Влияние легирования на линейное расширение сплава Al-11%Si (литье в кокиль) На рис. 2 представлены результаты исследования влияния легирования на тепловое расширение сплава Al-11%Si-2,5%Mg, закристаллизованного с высокой скоростью (имитация жидкой штамповки). Анализ полученных результатов позволяет утверждать, что в данном случае наиболее существенное снижение ТКЛР в низкотемпературном интервале испытания происходит после совместного легирования Mg и Be, а дополнительное введение Сu и Zr несколько повышает ТКЛР. Важным является тот факт, что в интервале 250–300ºС наблюдается аномалия теплового расширения, заключающаяся в скачкообразном увеличении значений ТКЛР. Существование аномалии линейного расширения силуминов, содержащих до 30%Si, в интервале 200-300ºС было установлено ранее в работах В.К. Афанасьева. Природа этой аномалии связана с увеличением диффузионной активности и перераспределением водорода и азота, находящихся в твердом растворе и выделениях промежуточных фаз. В данном случае появление ярко выраженной аномалии можно объяснить увеличением степени пересыщения твердого раствора водородом, растворенным в жидком металле, после кристаллизации сплавов с высокой скоростью. Сравнение средних значений ТКЛР исходного сплава Al-11%Si и легированного сплава Al-11%Si-2,5%Mg – показатель возможности снижения ТКЛР за счет подбора легирующего комплекса и скорости кристаллизации сплавов. В таблице представлены данные дилатометрических измерений в виде средних значений ТКЛР исследованных сплавов, залитых с разной скоростью кристаллизации, в низко-, средне и высокотемпературном интервалах испытаний.