Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

Materials Science in Machine Building I International Scientific and Practical Conference « Actual Problems in Machine Building » ________________________________________________________________ 382 Алюминий, получаемый традиционным путем, обладает высоким КЛР: в интервале температур 50÷450 °С α=21,5÷27,0∙10 -6 град -1 . Кремний, в наибольшей мере снижающий КЛР алюминия, при введении до 12 % не дает требуемых значений теплового расширения, а увеличение содержания кремния за пределы эвтектического состава приводит к охрупчиванию сплава и, следовательно, потере технологической и эксплуатационной пригодности. В связи с этим в настоящей работе были предприняты попытки снижения коэффициента линейного расширения алюминия и сплавов системы Al – Si, платформой для которых служат положения о ведущей роли водорода и его разновидностей в формировании свойств металлов и сплавов [1, 2]. Правомочность такого подхода подтверждена многочисленными результатами экспериментальных работ [3, 4, 5]. Материалы и методы В качестве шихтовых материалов для приготовления алюминиевых сплавов с 1, 11, 20, 30 и 40 % кремния использовались алюминий марки А7 и кремний марки Кр0 (химический состав в соответствии с ГОСТ 11069-2001 и ГОСТ 2169-69). Выплавка сплавов проводилась в специально сконструированной печи шахтного типа. Для обработки расплава был выбран амид угольной кислоты (карбамид, мочевина), описываемый формулой химического соединения CO(NH 2 ) 2 и имеющий температуру плавления 132,7 °С и температуру разложения 152 °С. Продувка расплавов парами мочевины осуществлялась при температурах 700…900 °С в течение 3…6 мин. Кристаллизация сплавов проводилась в алюминиевом кокиле с температур заливки 730…750 °С. Термическая обработка при температурах 100, 150, 200 °С проводилась в электрических шкафах сопротивления СНОЛ–3,5.3,5.3,5/3-43.У4,2 с рабочим пространством 350  350  350 мм и разбегом температуры в рабочем пространстве  5 °С. Выбор температур обработки обусловлен интервалами наиболее активного диффузионного перераспределения водорода в металле, а также взаимодействия его с азотом, как собственным, так и внесенным в процессе обработки расплава. Коэффициенты линейного расширения были определены на оптическом дифференциальном дилатометре Шевенара. В отдельных случаях измерение КЛР проводилось в условиях ОАО «Информационные спутниковые системы им. академика М.Ф. Решетнева» (г. Железногорск) на приборе для термомеханического анализа TMA 402 фирмы «NETZSCH - Geratebau GmbH», (Германия). Статистическая обработка результатов проводилась согласно рекомендациям [6].