Obrabotka Metallov 2009 No. 2

УДК 669.017.53 ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА ДЛЯ СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ* А. Н. ПРУДНИКОВ, доцент, канд. техн. наук, СибГИУ, г. Новокузнецк Статья посвящена разработке технологии приготовления и обработки (металлургической и тер- мической) алюминиево-кремниевого сплава, легированного кобальтом, предназначенного для по- лучения стеклометаллических соединений с легкоплавкими стеклами типа ЖЗС-18. Clause is devoted to development of technology of preparation and processing (metallurgical and thermal) the aluminium-silicon alloy alloyed by cobalt, intended for reception of has flown down-metal connections with fusible glasses of type ЖЗС-18. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: СПЛАВ, ОБРАБОТКА, ОТЖИГ, СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ СОЕДИ- НЕНИЕ, СВОЙСТВА. Для создания стеклометаллических зеркал, применяемых в космической технике, обычно используют прецизионные сплавы – инвары на основе системы Fe-Ni (29НК, 47НХР и др.). Наи- более широко распространен сплав марки 29НК (ковар), разработанный еще в середине тридца- тых годов прошлого столетия, как пара для бо- росиликатных стекол. Этот сплав имеет следую- щий химический состав, % (вес.): Ni – 28…29, Co – 17…18, Fe – остальное [1] и хорошо согла- суется по тепловому расширению с указанны- ми выше стеклами. С развитием специального приборостроения особую актуальность приоб- ретает проблема разработки легких материалов, и в частности, на основе алюминия. Алюминий обладает рядом достоинств, которые делают его наиболее перспективным для стеклометалличе- ских зеркал: малый удельный вес, большая от- ражательная способность, высокая теплопро- водность, относительно высокая химическая стойкость, технологичность механической обра- ботки, высокая коррозионная стойкость. Ранее [2] авторами был разработан состав алюминиевого сплава для пайки со специальным стеклом ЖЗС-18. Химический состав включал следующие компоненты, % (вес.): Si – 18…20; Co – 18…20; Pb – 0,5…1; Al – остальное. При- чем при разработке сплава добивались получе- ния наиболее согласованного значения темпера- турного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) с коэффициентом стекла, особенно в эксплуатационном диапазоне температур. С этой целью изучено влияние таких легирующих эле- ментов, как Co, Ni, Cu, Sb, Pb на линейное рас- ширение и микроструктуру сплава основы Al – 20 % Si. При выборе способа кристаллизации сплава исследованы следующие режимы: за- ливка в алюминиевый кокиль (скорость кри- сталлизации ~ 20 град/с) и медный (~ 40 град/с), имитация литья под давлением (~ 100 град/с). От заливки сплава в песчано-глинистые формы пришлось отказаться сразу в связи с тем, что при кристаллизации высоколегированных сплавов такого типа при литье с замедленной скоростью охлаждения происходит огрубление структуры, которое не позволяет сохранить удовлетвори- тельный уровень механических характеристик для данного типа изделий. Выбор проводили ___________________________ * Работа выполнена под руководством д.т.н., проф. В. К. Афанасьева ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ТЕХНОЛОГИЯ № 2 (43) 2009 14