ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 1 2024 99 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Изучение влияния содержания гафния и эрбия на формирование микроструктуры при литье алюминиевого сплава 1590 в медный кокиль Александр Рагазин 1, a, *, Владимир Арышенский 1, b, Сергей Коновалов 1, 2, c, Евгений Арышенский 1, 2, d, Инзиль Бахтегареев 1, e 1 Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, ул. Московское шоссе, 34, г. Самара, 443086, Россия 2 Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, г. Новокузнецк, 654007, Россия a https://orcid.org/0000-0002-6762-7436, aleksander.ragazin@samara-metallurg.ru; b https://orcid.org/0000-0001-6869-4764, arysh54@mail.ru; c https://orcid.org/0000-0003-4809-8660, konovalov@sibsiu.ru; d https://orcid.org/0000-0003-3875-7749, arishenskiy_ev@sibsiu.ru; e https://orcid.org/0009-0004-3081-9049, bakhtegareev.id@ssau.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2024 Том 26 № 1 с. 99–112 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.1-99-112 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Алюминиевые сплавы применяются во многих отраслях современной промышленности изза своего небольшого веса, высокой прочности ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 669.017.16 История статьи: Поступила: 12 сентября 2023 Рецензирование: 23 сентября 2023 Принята к печати: 16 ноября 2023 Доступно онлайн: 15 марта 2024 Ключевые слова: Алюминий Легирование малыми добавками скандия Гафний Эрбий Микроструктура Интерметаллиды Финансирование Исследования выполнены при поддержке проекта РНФ № 22-19-00810, https://rscf.ru/project/22-19-00810/ АННОТАЦИЯ Введение. Алюминиевые сплавы с высоким содержанием магния широко используются в автомобильной, строительной и аэрокосмической отраслях вследствие своего низкого удельного веса и высоких прочностных свойств. Улучшить характеристики таких сплавов позволяют малые добавки скандия и циркония. Однако скандий очень дорог, поэтому в сплавах нового поколения его количество стараются сократить. В недавно разработанном алюминиевом сплаве 1590 это удалось сделать благодаря введению добавок эрбия и гафния. Цель работы. Исследование влияния концентрации эрбия и гафния на модификацию литой структуры в сплаве 1590 при высоких скоростях кристаллизации. Методы. В работе исследованы микроструктура, химический состав и размер интерметаллидов в образцах из десяти модификаций сплава 1590 с различным содержанием гафния и эрбия, отлитых в медный кокиль со скоростью кристаллизации 10 °С/с. Исследование зеренной структуры производили на оптическом микроскопе. Химический состав и размер интерметаллидных фаз исследовали при помощи Tescan Vega 3. Результаты и обсуждение. Установлено, что при увеличении количества гафния и эрбия происходит модифицирование литой структуры. В целом измельчение зерна при добавках гафния и эрбия можно объяснить ростом переохлаждения между твердой и жидкой фазой. При содержании гафния 0,16 % дендритная структура начинает переходить в равноосную. Такую картину можно объяснить появлением в жидкой фазе первичных интерметаллидов типа Al3Sc. Эти интерметаллиды были выявлены при концентрации эрбия и гафния, равной 0,16 %. Кроме того, во всех сплавах были выявлены интерметаллидные с оединения эвтектического происхождения, содержащие марганец и железо и не оказывающие влияния на литую структуру. Сравнение с ранее полученными результатами по размеру зерна при литье в стальной кокиль показывает, что с увеличением скорости кристаллизации эффективность модифицирования в сплаве 1590 уменьшается. Это объясняется увеличением концентрации переходных элементов в твердом растворе, прежде всего скандия, необходимых для формирования первичных интерметаллидных частиц. Для цитирования: Изучение влияния содержания гафния и эрбия на формирование микроструктуры при литье алюминиевого сплава 1590 в медный кокиль / А.А. Рагазин, В.Ю. Арышенский, С.В. Коновалов, Е.В. Арышенский, И.Д. Бахтегареев // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2024. – Т. 26, № 1. – С. 99–112. – DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.1-99-112. ______ *Адрес для переписки Рагазин Александр Алексеевич, аспирант Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, ул. Московское шоссе, 34, 443086, г. Самара, Россия Тел.: +7 917 125-64-91, e-mail: aleksander.ragazin@samara-metallurg.ru и коррозионной стойкости [1–6]. Для дополнительного улучшения свойств в алюминиевые сплавы добавляют магний, вызывающий значительное твердорастворное упрочнение [7, 8]. Поэтому, учитывая высокую прочность алюминиево-магниевых сплавов, неудивительно, что они востребованы в производстве авиационной и ракетно-космической техники. Дополнительно повысить прочность данной группы сплавов можно легированием с добавками скандия. Скандий в концентрации 0,5 %
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1