Obrabotka Metallov 2009 No. 2

по результатам определения ТКЛР сплавов раз- личного химического состава, содержащих ука- занные выше элементы, залитых с различной скоростью кристаллизации. Эксперименталь- ные результаты для двух составов приведены на рис. 1. Для всего семейства исследованных спла- вов можно отметить тенденцию к усложнению температурной зависимости ТКЛР, и иногда к появлению на этой зависимости экстремумов: как минимумов, так и максимумов (см. рис. 1, а ). При наличии в сплаве Si характер линейного расширения будет зависеть от его содержания. Так, для сплавов с 11% Si при увеличении ско- рости кристаллизации до ~ 100 град/с на кривой α – Т исп появляется минимум при температуре 350 °С. Для сплавов с 20 %Si – тенденция услож- нения зависимости α – Т исп также сохраняется, но в меньшей мере, чем для сплавов, не содержа- щих кремний (см. рис. 1, б ). Увеличение в соста- ве кремния до 30–40 % приводит к повышению интенсивности расширения с ростом скорости кристаллизации. Кроме того, при высокой ско- рости кристаллизации (жидкая штамповка) в со- ставе сплава всегда содержится повышенное со- держание водорода и других газовых примесей, чем при литье в кокиль или песчано-глинистые формы [3]. Поэтому в процессе спаивания стекла с гозонасыщенным металлом из него при темпе- ратуре выдержки и охлаждении происходит вы- деление газов в стекло в виде пузырей, которое находится в вязком состоянии, и при охлажде- нии эти пузыри остаются в стекле, ослабляя тем 10 12 14 16 18 20 50 100 150 200 250 300 350 400 Температура испытания, °С Коэффициент линейного расширения, α× 10 6 , град -1 20 град/с 40 град/с 100 град/с 14 15 16 17 18 19 50 100 150 200 250 300 350 400 Температура испытания, °С Коэффициент линейного расширения, α× 10 6 , град -1 а б Рис. 1. Влияние скорости кристаллизации на линейное расширение сплавов: а – Al-15%Co-5%Ni-5%Cu; б – Al-20%Si-15%Co-5%Ni-5%Cu самым прочность сцепления соединения. Таким образом, с целью получения заготовки из высо- колегированного сплава на основе системыAl-Si для спаивания его со стеклом ЖЗС-18 был вы- бран способ кокильного литья. Одним из эффективных способов регулирова- ния микроструктуры и свойств сплавов является обработка расплава. Поэтому была изучена воз- можность уменьшения или стабилизации ТКЛР при одновременном модифицировании микро- структуры сплавов Al–Si–Co за счет изменений условий приготовления, в том числе обработки расплава. Были изготовлены кокильные отливки из спла- ва Al-20%Si-20 % Co на первичном алюминии А7, более «грязном» в отношении примесей А0 и с об- работкой расплава водяным паром, оксидом Fe(III) и фосфористой медью МФ1. Заливку сплава про- водили с температур 950…100° С в холодный алю- миниевый кокиль. Результаты дилатометрического анализа приведены в табл. 1. Использование для приготовления сплавов алюминия А0, вместо ра- нее применявшегося А7, позволяет понизить зна- чение коэффициента во всем температурном диа- пазоне на 3…8 %, по-видимому, за счет примесей Si, Fe, Cu и Ni, содержащихся в А0 в большем ко- личестве. Совместная обработка расплава водяным паром и порошкообразным оксидом Fe(III) приво- дит к измельчению в структуре сплава выделений первичного кремния и фазы Co2Al9, что должно положительно сказаться на механических харак- теристиках отливок. Однако этого не происходит ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ТЕХНОЛОГИЯ № 2 (43) 2009 15