Підвищення опору руйнуванню вторинних силумінів

Анотація

Досліджено вплив комплексного рафінувально-модифікувального оброблення на мікроструктуру, опір руйнуванню, фізико-механічні та службові властивості вторинних силумінів. Матеріалом даного дослідження були силуміни АК9М2 та АК8М3, отримані із дешевої вторинної сировини. Показано, що зі збільшенням частки вторинних матеріалів в шихті структура сплавів є менш впорядкованою і диференційованою, зі зростаючою кількістю інтерметалідних фаз несприятливих форм, розмірів і розподілу.
Аналіз мікромеханізмів руйнування сплавів показав, що в умовах статичного розтягування, мало- та багато циклової втоми найбільший внесок у процеси руйнування та зниження механічних властивостей вносить фаза Al₅SiFe, яка має моноклінну кристалічну гратку, великі розміри та високий параметр форми λ. Встановлена схильність фази Al₅SiFe при статичних і циклічних навантаженнях до розшарування та утворення в ній мікротріщин, які переходять у металеву основу.
З метою ефективного підвищення якості вторинних силумінів та забезпечення необхідного рівня механічних, технологічних і експлуатаційних властивостей було розроблено рафінувально-модифікувальний комплекс. Проведені дослідження показали високу ефективність розробленого рафінувально-модифікувального комплексу, що дозволило значно покращити мікроструктуру дослідних сплавів, підвищити рівень фізико-механічних властивостей та опір руйнуванню. Науковою новизною є встановлення та наукове обґрунтування технологічних основ формування мікроструктури, фізико-механічних і службових властивостей вторинних силумінів. Практична значимість роботи полягає в запропонуванні вдосконалення технологічних процесів, що за рахунок високоефективних рафінувально-модифікувальних комплексів забезпечують суттєве підвищення опору руйнуванню, фізико-механічних і службових властивостей силумінів, котрі отримані з низькосортної шихти.