Рассмотрены особенности технологии производства армирующих лигатур системы Al-Ti (Zr) -C, Al-B-C и возможности их применения для упрочнения алюминия технической чистоты марки А6 и деформируемых сплавов марки АД31, В качестве металлической основы для получения лигатур использовали технический алюминий чистотой не менее 99,6 % (мас), в котором при температуре 1000-1100 °С синтезировали термостабильные нано- и микроразмерные частицы TiC, ZrC, C_2Al_3B_(48), практически нерастворимые при общепринятых температурах плавки и литья. С целью оценки влияния скорости кристаллизации на структуру армирующих лигатур заливку расплава осуществляли в стальную или медную водоохлаждаемую форму, а также в воду при получении гранулированной лигатуры. Исследованы химический и фазовый составы лигатур и микроструктура литых образцов. В структуре всех лигатур три фазы: алюминиевый твердый раствор (Al_α), нано- и микроразмерные частицы ZrC, TiC, C_2Al_3B_(48), равномерно распределенные в металлической матрице, и алюминиды титана, циркония, бора игольчатой или пластинчатой морфологии. С применением разработанных армирующих лигатур получены новые композиционные сплавы на основе алюминия и деформируемого сплава системы Al-Mg-Si. Определено влияние состава, скорости охлаждения и интервала кристаллизации сплавов на микроструктуру и физико-механические свойства композиционного материала. При повышении скорости охлаждения сплавов с 10 до 100 °С/с происходит измельчение структурных составляющих лигатуры в 5-10 раз. По данным термического анализа интервал кристаллизации сплавов убывает в ряду: (Al-Ti-C) -> (Al -B -C) -> (Al - Zr - C), в такой же последовательности уменьшается размер зерна и повышается прочность сплава.
展开▼
