Методом високотемпературної ізопериболічної калориметрії визначено парціальні для алюмінію та інтегральні ентальпії змішування в рідких сплавах системи AL - Cu - Si за 1750 К. Експериментальні дані зіставлено з розрахованими за методом Боньє-Кабо. Встановлено, що термодинамічна поведінка рідких потрійних сплавів визначається взаємодією компонентів у граничних бінарних системах.

На базі методів високотемпературної ізопериболічної калориметрії за 1750 К та електрорушійних сил з рідким електролітом в інтервалі температур 920 - 1240 К визначено термодинамічні властивості рідких сплавів Al - Cu - Si, Al - Fe - Si та Al - Fe - Ge. Інтегральні ентальпії та надлишкові енергії Гіббса змішування в даних системах розраховано за методом Боньє-Кабо. Термодинамічні функції змішування, виміряні експериментально та розраховані за методом Боньє - Кабо, задовільно узгоджуються між собою. Доведено, що термодинамічні властивості потрійних сплавів визначаються взаємодією компонентів у граничних подвійних системах. Оцінено схильність сплавів досліджених потрійних систем до аморфізації з використанням критерію GFT (glass-forming tendency), який пристосовано до потрійних систем, що містять подвійні асоціати. Розраховані значення GFT задовільно визначають області існування аморфних фаз.

Досліджено можливість використання відходів твердих сплавів як армуючої фази для виготовлення металокомпозитів на основі алюмінієвих сплавів. За допомогою методу синхронного термічного аналізу досліджено закономірності міжфазної взаємодії порошків високомодульних карбідів з розплавами на основі алюмінію. За методом лежачої краплі виміряно контактні кути змочування монокристалу карбіду кремнію та твердих сплавів рідкими алюмінієвими сплавами. Вивчено закономірності вакуумного просочування розплавами на основі алюмінію твердих дисперсних частинок та показано, що технологічні параметри просочування практично залежать не від матеріалу частинок, а від їх дисперсності. Збільшення вакууму до 20 кПа призводить до різкого збільшення глибини просочування, а подальше його підвищення практично не впливає на даний процес. Встановлено залежності швидкості просочування від температури форми та розплаву, часу витримки та дисперсності наповнювача. Розроблено спеціальну технологічну діаграму для вибору оптимальних режимів одержання литих заготовок за допомогою методу просочування. Розроблено технологію одержання литих заготовок із композиційних матеріалів на основі алюмінієвих сплавів з високим вмістом (біля 60 об. %) дисперсних частинок високомодульних карбідів. Розроблено лігатурний метод введення наповнювача в розплави на основі алюмінію для одержання виливок, армованих невеликою кількістю дисперсних частинок твердого сплаву та карбіду кремнію (1 - 5 % мас.).

Досліджено вплив кількості, дисперсності, природи та способу введення у розтоп армувальних частинок на структурні параметри та механічні властивості алюмінієвого стопу АК15. Як армувальну фазу використовували мікророзмірні частинки оксиду алюмінію, карбіду кремнію та твердого стопу ВК6 (94 % WC, 6 % Co). Вміст частинок у композиті варіювали від 0,5 до 5 % мас. Встановлено, що композити мають більш дисперсну структуру у порівнянні з вихідним матричним стопом, тобто частинки відіграють роль модифікаторів. Силумін з 0,5 - 1 % мікрочастинок має підвищені границю міцності та відносне подовження, що може бути пов'язано з подрібненням структурних елементів стопу. Однак подальше збільшення вмісту армувальної фази призводить до зменшення механічних властивостей, що пояснюється агломерацією частинок.

Індекс рубрикатора НБУВ: К233.107

Рубрики:

Вплив засобів виробництва і обробки на структуру і властивості алюмінію та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж14768 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено вплив кількості, дисперсності, природи та способу введення у розтоп армувальних частинок на структурні параметри та механічні властивості алюмінієвого стопу АК15. Як армувальну фазу використовували мікророзмірні частинки оксиду алюмінію, карбіду кремнію та твердого стопу ВК6 (94 % WC, 6 % Co). Вміст частинок у композиті варіювали від 0,5 до 5 % мас. Встановлено, що композити мають більш дисперсну структуру у порівнянні з вихідним матричним стопом, тобто частинки відіграють роль модифікаторів. Силумін з 0,5 - 1 % мікрочастинок має підвищені границю міцності та відносне подовження, що може бути пов'язано з подрібненням структурних елементів стопу. Однак подальше збільшення вмісту армувальної фази призводить до зменшення механічних властивостей, що пояснюється агломерацією частинок.

Індекс рубрикатора НБУВ: К233.107

Рубрики:

Вплив засобів виробництва і обробки на структуру і властивості алюмінію та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж14768 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К233.104

Рубрики:

Стани та структура алюмінію та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж14768 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Шляхом інокулювання алюмінієвого ливарного сплаву марки АК12 ДСТУ 2839:1994 (АК12) дисперсним інтерметалідом FeCr у "порожнині" ливарної форми при литті за моделями, що газифікуються, одержали зразки нульмірного литого композиційного матеріалу системи [Al - FeCr]. За допомогою рентгеноспектрального мікроаналізу було визначено хімічний склад структурних складових композитних виливків до і після процесу армування. Результати рентгеноспектрального мікроаналізу показали, що хімічний склад інтерметалідної армуючої фази та алюмінієвої матриці нульмірного литого композиційного матеріалу системи [Al - FeCr] практично не відрізняється від хімічного складу його вихідних компонентів, тобто матеріалу дисперсного інокулятора й алюмінієвого ливарного сплаву марки АК12. Механічна обробка дослідно-експериментальної партії литих заготовок та їх подальші виробничі випробування підтвердили попередні висновки щодо якості композитних виливків у цілому, яких дійшли за результатами металографічного аналізу та рентгеноспектрального мікроаналізу. Обробка металу різанням показала, що інтерметалідна армуюча фаза піддослідного композиту не викришується із м'якої алюмінієвої матриці нульмірного литого композиційного матеріалу системи [Al - FeCr], а відтак можна стверджувати, що між структурними складовими піддослідного композиту існує адгезійний зв'язок. Графічна інтерпретація експериментальних даних надала змогу з'ясувати, що інтерметалідна армуюча фаза й алюмінієва матриця композитного виливка у хімічну взаємодію між собою не вступають, а їх математична обробка, на прикладі силуміну евтектичного складу марки АК12, допомогла розкрити механізм процесу армування алюмінієвих ливарних сплавів за допомогою дисперсно-наповненої газмоделі, як таких.