Вплив міді, рідкоземельних металів і заліза на зміну форми первинних інтерметалідів в алюмінієвому стопі у разі охолодження і тверднення розтопу в постійному магнетному полі
О. В. Середенко, В. О. Середенко
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна
Отримано: 17.12.2020. Завантажити: PDF
Рідкоземельні метали (РЗМ) в стопах алюмінію покращують їх властивості. Ці стопи є перспективними для застосування у транспортній галузі, авіаційній, космічній, військовій техніці та електроніці, а також для заміни деталей з титану, чавуну, сталі та міді. Використання добавок РЗМ у литих стопах алюмінію стримується суттєвим укрупненням первинних інтерметалідів (більше ніж 100 мкм), що набувають огранку голчастої і хрестоподібної форми. Дослідження проведено на багатокомпонентному стопі Al–Cu–РЗМ–Mn–Ti–Fe–Zn–Si за середнього вмісту Cu 3,7% мас. і добавки 13% мас. стопу РЗМ. Алюмінієвий стоп охолоджували і він тверднув із швидкістю 10 К/с. У структурі стопу спостерігалися первинні інтерметаліди з огранкою і хвилястим контуром. У порівнянні з пласкими, на хвилястих поверхнях інтерметалідів відбувалося зростання діапазону концентрації всіх компонентів, окрім Мn. Найбільш суттєво змінилися концентрації Cu, РЗМ і Fe. Під дією постійного магнетного поля з індукцією 0,1 Тл на розтоп, який охолоджували і він тверднув, зміна морфології включень з огранкою, схожою на хвилясту, супроводжувалася найінтенсивнішим зростанням вмісту заліза на поверхні інтерметалідів. За допомогою математичного планування експерименту отримані рівняння регресій, які характеризували вплив концентрації Cu, РЗМ і Fe, а також індукції магнетного поля на вміст заліза на поверхні інтерметалідів. Встановлено, що самим впливовим чинником є магнетне поле, а вміст РЗМ і Cu відповідно в 4,7 і 3,8 рази слабші. В інтервалі варіювання вмісту заліза в стопі, обробленого магнетним полем, не виявлено впливу кількості цієї домішки на концентрацію Fe на поверхні інтерметаліду. Виявлено, що під дією поля поведінка домішки Fe стає аналогічною модифікатору первинних інтерметалідів і її накопичення на поверхні вкраплень супроводжується втратою кристалами огранки.
Ключові слова: стоп Al–Cu–РЗМ, первинні інтерметаліди, математичне планування експерименту, тверднення, магнетне поле.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i07/0971.html
PACS: 61.25.Mv, 61.72.Mm, 61.72.S-, 61.72.Yx, 81.30.Fb, 81.40.Wx