Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 3

Актуальные проблемы в машиностроении . Том 4. № 3. 2017 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 79 формирования структуры и свойств слитков полунепрерывного литья, изготовленных в промышленных условиях из двойного силумина с содержанием кремния 20 %. Материал и методика экспериментального исследования Слитки из заэвтектического силумина изготавливали полунепрерывным способом в промышленных условиях ОАО «СМК» (г. Ступино). Сплав Al - 20 % Si готовили в печи сопротивления в графитошамотном тигле вместимостью 60 кг. В качестве шихтовых материалов использовали технически чистый силумин Сил 0 и кремний Кр1. После приготовления расплава в печи при 820÷880 °C и съема шлака с зеркала металла, его сливали в миксер емкостью 150 кг. Слитки отливали на машине полунепрерывного литья ПН-2 с дюралюминиевым кристаллизатором скольжения диаметром 165 мм со скоростью литья 77 мм/мин при 750÷770 °C. Макро- и микроструктуру изучали на темплетах, вырезанных из донной части слитков на расстоянии 100 мм от их дна с использованием оптического микроскопа ЛабоМет-1И. Для фрактографического анализа использовали эти же темплеты, разрушенные в поперечном сечении по диаметру слитка. Для определения механических характеристик слитков использовали цилиндрические образцы, изготовленные по ГОСТ 1497 – 84, диаметром 6 мм. Образцы вырезали из поперечных темплетов, а результаты испытаний усредняли по всему сечению слитка. Для определения температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) образцов при различных температурах использовали высокотемпературный дилатометр DIL 402C с цифровой обработкой данных и погрешностью измерения 0,1·10 -6 К -1 . Результаты и обсуждение В работе проведено исследование излома, а также макро- и микроструктуры слитков полунепрерывного литья и их свойств из бинарного заэвтектического силумина с содержанием кремния 20 %. Для слитка отмечается сочетание заэвтектической и доэвтектической структуры во всем объеме слитка, что согласуется с данными работ В.И. Добаткина [3], c той лишь разницей, что соотношение первичных кристаллов кремния и дендритов первичного алюминия, равно как и строение последних, различно для разных частей слитка. Фрактографический анализ темплетов из слитков показал, что наряду со значительными по размеру участками вязкого разрушения по эвтектике и твердому раствору видны крупные фасетки скола по кристаллам первичного кремния (рис. 1). Причем в центральной части слитка наряду с большим объемом участков вязкого и квазивязкого разрушения присутствует и большее количество участков хрупкого скола по КПК, размер которых превышает размеры хрупких участков в периферийных слоях металла Рис. 1. Излом в поперечном сечении слитка полунепрерывного литья из сплава Al - 20 % Si