- •1 Вступ
- •Стан питання та задачі дослідження
- •1.1 Особливості формування структури і властивостей ливарних сплавів системи а1 – Mg
- •1.2 Вплив хімічного складу на структуру та властивості ливарних сплавів системи а1–Mg
- •1.3 Фазовий склад, структура та властивості ливарних сплавів системи Аl–Mg з високим вмістом магнію та фактори впливу, що їх формують
- •2 Методика досліджень
- •2.1 Матеріали та обладнання для експериментальних досліджень
- •2.2 Методика проведення плавок та термічної обробки.
- •2.1.1 Металографічний аналіз досліджуваних сплавів
- •3 Експериментальні дослідження
- •3.1 Фазовий склад та структура сплаву аМг11 після лиття в кокіль та після стандартної термічної обробки
- •3.2 Вплив температури та часу витримки розплаву на структуру та механічні властивості ливарних сплавів системи Al-Mg
- •4.1 Вплив мікролегування вуглецем і титаном на структуру, механічні і технологічні властивості сплаву аМг11
- •Висновки
Висновки
1. Встановлено особливості формування фазового складу і структури ливарного сплаву АМг11 після лиття в кокіль і термічної обробки за режимом Т4.
Фазовий склад сплаву АМг11 після лиття в кокіль складається з – твердого розчину та фаз Al3Mg2, Mg2Si, Al3Ti, FeAl3. Встановлено, що надлишкові фази кристалізаційного походження, в основному, входять до складу потрійної евтектики α + Al3Mg2 + Mg2Si. Під час нерівноважної кристалізації (лиття в кокіль) сплаву АМг11 його структура складається з зерен алюмінієвого твердого розчину та інтерметалідних фаз Al3Mg2 та Mg2Si які розташовуються по границях дендритних комірок.
В структурі термообробленого сплаву АМг11 зменшується кількість часток фаз (Al3Mg2) та Mg2Si, також зменшується їх розмір. Пояснити даний факт можно тим, що під час нагріву і витримки під гартування значна частина даних фаз розчиняється у твердому розчині.
2. Встановлено вплив температури та часу витримки розплаву на механічні властивості сплаву АМг11. Для сплаву АМг11 підвищення температури витримки розплаву з 640 С до 670 С (час витримки – 30 хв.) впливає на підвищення значень тимчасового опору розриву з 175 до 212 МПа (на 21 %) і значень відносного видовження з 0,8 % до 2,5 % (в 3,1 рази). Подальше підвищення температури витримки розплаву даного сплаву до 710 С призводе до зниження значень тимчасового опору розриву з 212 МПа до 177 МПа. При цьому значення відносного видовження сплаву АМг11 знижуються з 2,5 % до 1,2 %.
Оптимальна температура витримки розплаву даного сплаву знаходиться в межах 660 – 670 С, оптимальний час витримки розплаву в цьому температурному інтервалі становить 20 – 30 хв.
3. Встановлено вплив модифікування лігатурою АlС0,9Ті0,8 вмістом до 1,0 % на структуру та механічні властивості сплаву АМг11.
Оптимальний вміст даної лігатури в сплаві АМг11 дорівнює 0,5 % від маси сплаву. При введенні лігатури АlС0,9Ті0,8 в досліджуваний сплав зменшується середній розмір зерна алюмінієвого твердого розчину. Максимальний ефект подрібнення зерна спостерігається при вмісті 0,5 % лігатури (розмір зерна зменшується з 305 до 101 мкм (або в 3 рази).
Зменшення розміру зерна сплаву АМг11 при введенні модифікуючої лігатури АlС0,9Ті0,8 можно пояснити наявністю в даній лігатурі великої кількості часток карбідів титану (ізоморфних зародків кристалізації) які виступають в якості додаткових центрів кристалізації.
4. Модифікування даного сплаву комплексом вуглецю і титану, за допомогою лігатури АlС0,9Ті0,8, суттєво підвищує рівень механічних властивостей сплаву АМг11. При вмісті лігатури АlС0,9Ті0,8 0,5 % від маси сплаву значення тимчасового опору розриву сплаву АМг11 зростають з 180 до 250 МПа (на 70 МПа або на 39 %), а значення відносного видовження зростають з 1,0 до 5,0 % (на 4 од. або в 5 раз).
5. Модифікування лігатурою АlС0,9Ті0,8 досліджуваного сплаву усуває утворення жорсткого дендритного каркасу в начальній фазі кристалізації, що дає змогу підживлювати виливку з прибуткової частини. Як наслідок підвищуються технологічні властивості сплаву. Модифікування сплаву АМг11 лігатурою АlС0,9Ті0,8 у кількості 0,5 % призводе до підвищення рідкотекучості (пруткова проба) з 310,0 мм. до 390,0 мм (або на 15 %) при збереженні показника гарячеламкості (ширина кільця) на рівні 10,0 мм.
Це дозволяє застосовувати понижену температуру витримки і заливки розплаву даного сплаву, яка знаходиться в межах 660 – 670 С (замість стандартного нагріву сплаву до 700-720 С), що додатково підвищує рівень механічних властивостей сплаву АМг11.