Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 2 2018 63 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Развитие современной аэрокосмической про- мышленности требует создания новых легких металлических материалов, которые обеспечат большуювесовуюотдачу деталей и стабильность Об участии водорода в формировании свойств заэвтектических сплавов Al-Si Владимир Афанасьев a , Марина Попова b, * , Марина Малюх с , Светлана Долгова d Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, г. Новокузнецк, 654007, Россия a https://orcid.org/0000-0003-0178-5471, in_afanaseva@mail.ru , b https://orcid.org/0000-0001-8010-9134, m.popova@rdtc.ru, c https://orcid.org/0000-0003-2299-9292, starostina_ma1976@mail.ru , d https://orcid.org/0000-0002-8044-196X , sv_dolgov@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2018 Том 20 № 2 с. 63–74 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2018-20.2-63-74 ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 669.715’788.017 История статьи : Поступила: 02 февраля 2018 Рецензирование: 26 февраля 2018 Принята к печати: 17 марта 2018 Доступно онлайн: 15 июня 2018 Ключевые слова : Сплавы Al-Si Водород Кристаллы первичного кремния Кристаллизация Деформация Температурный коэффициент линейного расширения АННОТАЦИЯ Введение. Алюминиевые сплавы специального назначения характеризуются определенным сочетанием механических, физических и химических свойств, что обусловлено эксплуатацией в строго определенных условиях. При разработке новых материалов с улучшенными технологическими свойствами большое внимание уделяется сплавам системы Al-Si заэвтектической концентрации. Известно, что комбинированные модифицирующие вещества, состоящие из двух и более компонентов, по эффективности превосходят каждый компонент в отдельности. Существует много способов модифицирования таких сплавов с целью измельчения первичных кристаллов кремния и эвтектики. Большинство известных технологий не нашли широкого применения на практике, поэтому разработка способа модифицирования расплава водородосодержащими соединениями остается актуальной темой. Цель работы: создание технологичного способа обработки расплава, предусматривающего увеличение содержания водорода, для модифицирования структуры в литом состоянии и получения деформированных сплавов Al – 15…30 % Si с улучшенными физико-механическими свойствами. В работе исследованы параметры микроструктуры в литом состоянии и после горячей пластической деформации, а также механические характеристики модифицированных сплавов. Проведено изучение микроструктуры полученных сплавов. Методами исследования являются дилатометрические испытания, механические испытания на статическое растяжение, а также металлографический анализ исследуемых сплавов. Результатыи обсуждение . Разработан новый способ модифицирования, позволяющий резко уменьшить размер первичных кристаллов кремнистой фазы, вследствие чего значительно повышаются механические свойства высококремнистых сплавов и их деформируемость. Применение предложенного способа позволяет получить структуру эвтектического типа в заэвтектических сплавах Al-Si. Благодаря получению модифицированной структуры, характеризующейся повышенной степенью дисперсности составляющих, резкому уменьшению размеров первичных кристаллов хрупкой кремнистой фазы и благоприятному изменению их формы, стала возможной пластическая деформация исследуемых сплавов. Установлено, что горячая деформация оказывает положительное влияние на механические свойства сплавов Al-Si, особенно на их пластичность. Показано, что комплекс физико-механических свойств деформированных полуфабрикатов превышает даже свойства спеченных алюминиевых сплавов. Для цитирования: Об участии водорода в формировании свойств заэвтектических сплавов Al-Si / В.К. Афанасьев, М.В. Попова, М.А. Малюх, С.В. Долгова // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2018. – Т. 20, № 2. – С. 63–74. – doi: 10.17212/1994-6309-2018-20.2-63-74. ______ *Адрес для переписки Попова Марина Владимировна, д.т.н, профессор Сибирский государственный индустриальный университет ул. Кирова, 42, 654007, г. Новокузнецк, Россия Тел.: 8 (384) 346-32-91, e-mail: m.popova@rdtc.ru размеров [1]. При разработке таких материалов особое внимание уделяется заэвтектическим сплавам системы Al-Si. Основным преимуще- ством, определяющим перспективность их ис- пользования, является благоприятное сочетание малого удельного веса, низкого температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) и высокой износостойкости. Основной недостаток заэвтектических сплавов Al-Si – низкие механи- ческие свойства, которые контролируются коли- чеством, размерами и характером распределения Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov