Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 3 2020 90 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Т а б л и ц а 5 Ta b l e 5 Результаты измерения микромеханических свойств композита The results of measuring the micromechanical properties of the composite Участок , рис . 7, а HV 0,1 h max , мкм E , ГПа E упр , ГПа φ C IT 1 2 3 4 Среднее А 100 62 112 83 89 8,1* 43,5* 38,4* 0,9* 0,52* В 119 120 119 140 125 5,5** 68,8** 60,8** 0,8** 0,24** * Расчеты проведены для участка А 2. ** Расчеты проведены для участка В 4. Пора в центре , рис . 7, б , заполнена остатками смазки . Единичные ячейки из сплава с содержа - нием магния около 4.5 масс . % представляют собой сотовую конструкцию , трещины заполне - ны оксидом алюминия Al 2 O 3 и MgO ( рис . 7, в – е ). Скорее всего , их растрескивание произошло при брикетировании , хотя возможно повреждение на стадии измельчения . Области композита , подобные отмеченному на рис . 7, а участку В , содержат магния в 3-4 раза больше по сравнению с основным материалом , вследствие чего количество частиц интерметал - лида Al 8 FeMg 4 Si 6 существенно выше , и достига - ет значения 140 HV 0,1 ( участок В 4, табл . 5). Со - ответственно меняются и значения нормального модуля упругости , показатели пластичности φ и ползучести С IT этих участков ниже по сравне - нию с основным материалом ( табл . 5). Наличие частиц интерметаллидов в брике - тированном алюминии следует учитывать как при его использовании , так и при выборе раци - онального режима прессования в валках . Ранее было показано , что частицы интерметаллидов , присутствующие во вторичном алюминии , не растворяются при выплавке легированных лату - ней [15]. В процессе кристаллизации они явля - ются зародышевыми центрами для кристалли - зации силицидов (Fe,Mn) 5 Si 3 . Это приводит не только к общему увеличению количества твер - дых частиц силицидов в легированных латунях , но и к укрупнению их размеров до нескольких миллиметров , что имеет наиболее негативные последствия . Такие крупные частицы являются причиной растрескивания заготовок в процес - се технологических обработок , а также приво - дят к износу инструмента при механической обработке . Такой же эффект интерметаллиды в брикетированном алюминии могут давать при выплавке алюминиевых или магниевых сплавов . Выводы Брикетирование алюминиевых сплавов мето - дом прокатки в валках позволяет получать доста - точно прочный композит за счет адгезионного взаимодействия между исходными фрагмента - ми . Матрицей композита является алюминиевый сплав , а наполнителем – частицы оксидов Al 2 O 3 , MgO и Si 2 O, изначально присутствовавшие на поверхности исходных фрагментов . В алюмини - евой матрице обнаружены частицы интерметал - лидов Al 8 FeMg 3 Si 6 и Al 15 (Fe,Mn) 3 Si 2 . Средняя плотность композита состави - ла 2160±110 кг / м 3 , общая пористость не более 20 %. Поры сосредоточены главным образом на поверхности брикета ближе к передней кромке , которая в первую очередь подвергается дефор - мации в валках . В центральной области бри - кета формируется плотный материал с еди - ничными микропорами по границам исходных фрагментов . Установлено , что приповерхностные поры заполнены остатками углеродсодержащей смаз - ки . Отдельные частицы графита впрессовались в алюминиевую основу и хаотично распределе - ны по объему брикета , повышая среднее содер - жание углерода в материале до 8,2 масс . %, что положительно повлияет на дальнейшую перера - ботку брикетов за счет протекания экзотермиче - ской реакции горения углерода .