Влияние постоянного магнитного поля на перераспределение между интерметаллидными фазами ферро-, пара- и диамагнитных компонентов при затвердевании сплава на основе Al–Cu–РЗМ
Е. В. Середенко, В. А. Середенко
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 34/1, 03142 Киев, Украина
Получена: 31.05.2021; окончательный вариант - 15.09.2021. Скачать: PDF
Добавка РЗМ (редкоземельных металлов) в сплавы Al повышает их эксплуатационные и технологические свойства. Прочность сплавов возрастает с увеличением количества добавки и при этом их плотность остаётся относительно невысокой. Поэтому такие сплавы имеют перспективу для применения в качестве конструкционных и электротехнических материалов. Проблемой получения литых сплавов заэвтектического состава является образование интерметаллидов с размерами более 100 мкм, в том числе с огранкой при невысоких скоростях охлаждения — до 100°С/с. Изучалось влияние слабого постоянного магнитного поля (число Гартмана $Ha$ = 13,6), наложенного на охлаждающийся и затвердевающий расплав при скорости его охлаждения 10°С/с, на перераспределение компонентов, относящихся к классам ферро-, пара- и диамагнетиков и содержанием, характерным для примесей, модификаторов и легирующих элементов, в интерметаллидных фазах сплава на основе Al с 3,7% масс. Cu и 13,7% масс. РЗМ в виде мишметалла (Pr, Nd, La и Ce). Установлено, что в структуре сплава, полученного в условиях обычного способа литья, под действием слабого магнитного поля произошли изменения, характерные для более дорогостоящих обработок сплавов (высоких перегревов расплава, быстрого охлаждения, термообработки, модифицирования, деформации). Имело место измельчение интерметаллидов в 2–3 раза, утрата ими огранки в количестве до 70–100%, разрушение на фрагменты включений с размерами более 100 мкм, возрастание содержания железа (ферромагнетика) в интерметаллидных фазах сплава при уменьшении количества включений, в основу которых входило железо, до 10 раз, повышение концентрации большинства элементов в эвтектиках (грубой и тонкой), изменение формы и уменьшение длины пластин грубой эвтектики и увеличение доли тонкой эвтектики в 5 раз.
Ключевые слова: сплав Al–Cu–РЗМ, интерметаллиды, затвердевание, ферро-, пара-, диамагнетики, магнитное поле.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i12/1611.html
PACS: 61.25.Mv, 61.72.Mm, 68.35.Dv, 81.30.Fb, 81.40.Wx