Структурний стан та фізико-хімічні властивості стопів системи Al–Сu

Н. Ю. Філоненко$^{1,2}$, О. І. Бабаченко$^{1}$, Г. А. Кононенко$^{1}$

$^{1}$Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, пл. Академіка Стародубова, 1, 49050 Дніпро, Україна
$^{2}$ДЗ «Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України», вул. Володимира Вернадського, 9, 49044 Дніпро, Україна

Отримано: 20.05.2019; остаточний варіант - 22.03.2020. Завантажити: PDF

Дослідження здійснювали на зразках стопів Al–Сu з вмістом Міді 25,0–36,0% мас., решта — Алюміній. Доевтектичні та заевтектичні стопи після лиття мали структурний стан відповідно до діаграми стану стопів системи Al–Сu. Перегрів розтопів з вмістом Міді 25,0–36,0% мас. на 50–100 К вище лінії ліквідусу та наступне охолодження призводять до утворення дрібнодисперсної евтектичної структури та пригнічення процесу формування первинних кристалів фази $\alpha$-Al в доевтектичних стопах та фази Al$_{2}$Cu в заевтектичних стопах. Збільшення температури перегріву розтопу доевтектичних та заевтектичних стопів на 150 К вище лінії ліквідусу та наступне охолодження зі швидкістю 10$^{3}$ К/с призводять до повного пригнічення процесу утворення первинних кристалів фази $\alpha$-Al в доевтектичних стопах та фази Al$_{2}$Cu в заевтектичних стопах. Перегрів розтопу Al–Cu впливає не тільки на об’ємну частку евтектики, а й на її морфологію та фізико-хімічні характеристики. Корозійні випробування доевтектичних та заевтектичних стопів після перегріву розтопу на 100–150 К вище лінії ліквідусу та швидкого охолодження показали, що швидкість корозії в кислотних та лужних середовищах нижча у порівнянні зі зразками без обробки в рідкому стані. Нагрів розтопу на 100–150 К вище лінії ліквідусу та наступне охолодження зменшують швидкість корозії на 30–45%, крихкість стопів у 1,2–1,35 рази, а відносну зносостійкість збільшують у 1,3–1,45 разів за числовим значенням у порівнянні зі зразками, які не мали перегріву.

Ключові слова: стопи системи Al–Сu, структурний стан, фізико-хімічні властивості.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i05/0611.html

PACS: 61.25.Mv, 61.66.Dk, 61.72.-y, 62.20.mj, 62.20.Qp, 81.40.Ef, 81.40.Np


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. J. L. Murray, International Metals Reviews, 30, No. 5: 211 (1985). Crossref
  2. S. Habibi, B. Jaleh, A. Namdarmanesh, and M. Shamlo, Mater. Sci. Applications, 5: 491 (2014). Crossref
  3. T. Zheng, B. Zhou, Yu. Zhong, J. Wang, S. Shuai, Zh. Ren, F. Debray, and E. Beaugnon, Sci. Reports, 9: 266 (2019). Crossref
  4. E. Sondermann, N. Jakse, K. Binder, A. Mielke, D. Heuskin, F. Kargl, and A. Meye, Phys. Rev. B, 99: 024204-1 (2019). Crossref
  5. Y. Plevachuk, V. Sklyarchuk, A. Yakymovych, S. Eckert, B. Willers, and K. Eigenfeld, Metall. Mater. Trans. A, 39, No. 12: 3040 (2008). Crossref
  6. E. V. Kalashnikov, Technical Physics, 42, No. 4: 330 (1997). Crossref
  7. O. S. Roik, V. P. Kazimirov, V. E. Sokolskii, and S. M. Galushko J. Non-Cryst. Solids 364: 34 (2013). Crossref
  8. J. Brillo, A. Bytchkov, I. Egry, L. Hennet, G. Mathiak, I. Pozdnyakova, D. L. Price, D. Thiaudiere, and D. Zanghi, J. Non-Cryst. Solids, 352: 4008 (2006). Crossref
  9. W. Y. Wang, J. J. Han, H. Z. Fang, J. Wang, Y. F. Liang, S. L. Shang, Y. Wang, X. J. Liu, L. J. Kecskes, S. N. Mathaudhu, X. Hui, and Z. K. Liu, Acta Mater., 97: 75 (2015). Crossref
  10. S. G. Menshikova, I. G. Brodova, T. I. Yablonskih, and V. V. Astafyev, J. Mater. Sci., 1: 1 (2017).
  11. W. C. Oliver and G. M. Prahn, J. Mater. Res., 12, No. 6: 564 (2008).
  12. S. V. Tverdokhlebova, Visn. Dnipr. Nats. Univ. Ser. Fiz. Radioelektron., Iss. 14, No. 12/1: 100 (2007).
  13. N. V. Novikov, S. N. Dub, and S. I. Bulycho, Zavod. Lab., No. 7: 60 (1988) (in Russian).
  14. Y. Y. Yurkov and H. Y. Strohanov, Trenie i Iznos, 10, No. 7: 12 (1989) (in Russian).
  15. Y. V. Semenova, H. M. Floryanovych, and A. V. Khoroshylov, Korroziya i Zashchita ot Korrozii [Corrosion and Corrosion Prevention] (Moscow: Fizmatlit: 2006) (in Russian).