Obrabotka Metallov 2010 No. 3

¬®¬°¨ ª£°©©¬ ª°£®¦©¬ £¢£«¦£ медь М1, магний Мг1, кремний Кр0. Расплав не под- вергали рафинированию, а процесс модифицирования проводили одновременно как в печи, так и в миксере. Для ускорения процесса растворения фосфористую медь дробили до фракции 1…3 мм и вводили в виде навесок, завернутых в алюминиевую фольгу, в расплав. Сразу после введения навески проводили наводорожи- вание расплава за счет продувки его водяным паром через алундовую трубку с пористым наконечником в течение 25 мин, времени, необходимого для полного растворения фосфористой меди. Температура обра- ботки расплава находились в интервале 730…780 °С. Отливку слитков проводили полунепрерывным спо- собом на машине ПН-2 с дуралюминиевым кристал- лизатором скольжения. Температура литья составляла 730…750°С, а скорость 77 мм/мин. Слитки имели сле- дующие размеры: диаметр 165 мм, длина 800…1000 мм и вес 50…60 кг. Для исследования микроструктуры вырезали тем- плеты на высоте 50…100 мм от дна слитков, а для фрак- тографического анализа изготавливали из них изломы в поперечном сечении слитка с использованием прессово- го оборудования. Для проведения фрактографического Рис.1 . Изломы слитка из опытного сплава по поперечному сечению, ×0,8 ( а ) и его промежуточной части, ×700 ( б ) а б Рис. 2 . Микроструктура промежуточной ( а ) и центральной ( б ) зон слитка из опытного поршневого сплава, ×200 а б и металлографического анализов использовали микро- скопы МБС-9, «Лабомет-И1» и растровый электронный анализатор металлов РЭММА-202А. Изломы слитка полунепрерывного литья из опыт- ного сплава по всему поперечному сечению и при уве- личении ×700 приведены на рис. 1. Видно, что по сечению слитка можно выделить три зоны, кристаллизовавшиеся при различной интенсив- ности охлаждения: периферийную, промежуточную и центральную. Эти зоны отличаются количеством, разме- рами и распределением кристаллов первичного кремния и дендритов α-твердого раствора, а также морфологией и степенью модифицирования эвтектики. Наличие или от- сутствие той или иной зоны, а также ее объем зависят от способа приготовления сплава и технологических фак- торов. Периферийная зона занимает наименьший объем слитка, в то время как основной зоной при таком спосо- бе литья является промежуточная. Анализ изломов про- межуточной и центральной зон слитка показал, что их можно отнести к промежуточному вязкохрупкому типу, о чем говорит наличие фасеток скола по кристаллам пер- вичного кремния и участков ямочного излома в местах скопления эвтектической составляющей (рис. 1, б ). В связи с тем что периферийная зона имеет протяжен- ность около 5 мм от поверхности слитка и соответственно малый объем (~5 % всего объема слитка) и практически удаляется при подготовке слитка к деформации, то она не участвует в формировании структуры деформированной заготовки. Поэтому на рис. 2 приведены микроструктуры промежуточной и центральной зон слитка, а в табл. 1 ха- рактеристики микроструктуры этих зон слитка из опыт- ного поршневого силумина. Металлографический анализ показал, что в цен- тральной части слитка структура несколько грубее, чем в промежуточной, что, по-видимому, связано с меньшей скоростью кристаллизации центральных слоев металла, так как отвод тепла при кристаллизации жидкого металла в центральной части лунки осуществляется в основном через боковую поверхность уже затвердевших слоев ме- талла у кристаллизатора. Так, несколько увеличиваются размеры КПК в центральной части слитка и появляются участки слабомодифицированной эвтектики. По результатам рентгенофазового анализа, проведен- ного с использованием дифрактометра – ДРОН – 2,0 на основе расчета межплоскостных расстояний и соотноше- ния относительных интенсивностей фаз, можно сделать