Poboljšanje livačkih karakteristika nedeutektičkih silumina procesiranjem prahova u polu-čvrstom stanju

摘要

This paper presents processing of fire-proof hypereutectic Al-Si powders with better casting properties for diecasting process. Semisolid processing of powders enables better shear resistance, toughness, thermo-stability and strength, with lower density. Semisolid processing includes: powder preparation, cold compacting of homogenised powders, heating in semisolid regime and final hot pressing, which enables one to obtain a globular, low porosity structure with homogenous, fine, equiaxed primary crystals of silicon. This method excludes complex programming of thermal regime, stirring to obtain globular structure and use of various refiners. The relevant parameters are: powder granulation, temperature of semisolid regime and duration of semisolid regime processing. SEM analysis shows significant size reduction of silicon crystals, and mechanical test (Young's modulus, shear modulus, strength fracture) show strehgthening mechanism of fine primary crystals. Thermal expansion coefficient reaches values which are 30% lower than the corresponding ones for technical aluminium.%U radu je prezentirano procesiranje nadeutektičkih legura iz sistema Al-Si (18% Si) u cilju dobijanjaj trupaca za livenje pod pritiskom sa povećanom žilavošću, čvrstoćom, smanjenom tvrdoćom i povećanom termostabilnošću. Procesiranje prahova, koje obuhvata: hladno kompaktiranje, grijanje u režimu polu-čvrstog stanja it oplo presovanje, omogućava dobijanje globularne, slabo porozne strukture sa homogeno raspoređenim, usitnjenim kristalima silicijuma pravilnog oblika. Ovakvo procesiranje isključuje kompleksno programiranje temperaturnih režima, miješanje u cilju dobijanja globularne strukture i primjenu rafinatora. Parametri od uticaja su: granulacija praha, temperatura ur ežimu polu-čvrstog stanja i vrijeme držanja u ovom režimu. Mikroskopska istraživanja pokazuju smanjenje veličine kristala silicijuma koji iz nepravilnog oblika prelaze u pravilan ili sferoidan oblik, a mehanička ispitivanja ukazuju na ojačavajući mehanizam usitnjenih kristala pravilnog oblika koji se manifesuje povećanjem čvrstoće i smanjenjem tvrdoće. Koeficijent termičkog širenja pokazuje vrijednosti i do 30% manje od onih za tehnički aluminijum.