Вплив нікелю та лантану на структурно-фазовий склад і властивості сплаву AlSi9Cu3

Анотація

Досліджено вплив лантану і спільного впливу лантану та нікелю на структуру і властивості алюмінієвого сплаву AlSi9Cu3 в литому стані та після термічної обробки. Наведено структури та фазовий склад базового сплаву, сплаву модифікованого лантаном і сплаву модифікованого лантаном та нікелем до і після проведення термічної обробки, суть якої полягає в моделюванні циклічної роботу сплаву при високих температурах (100 годин, за температури 300 ± 10 °С). Додавання лантану сприяє утворенню більш чітко вираженої дендритної будови, рівномірному розподілу евтектики та  модифікуванню залізовмісних фаз, що виражається у зміні їх будови. Встановлено, що лантан зменшує легованість твердого розчину на основі алюмінію таким елементами як мідь та кремній. Після одночасного додавання нікелю та лантану утворюється більш груба та неоднорідна структура виливка. Нікель, переходячи в твердий розчин на основі алюмінію, призводить до зменшення в ньому вмісту лантану, який, в свою чергу, переходить в евтектику. Визначення механічних властивостей експериментальних зразків показали, що додавання лантану до сплаву AlSi9Cu3 має позитивний вплив з точки зору підвищення міцності за умов роботи при високих температурах близько 300 °С. Це може бути пов'язано з утворенням в алюмінієвій матриці частинок Al₃La субмікронних розмірів, які є нерозчинними до температури 640 °С. Одночасне додавання нікелю та лантану збільшує кількість евтектики та ускладнює її. Незначне підвищення механічних властивостей після обраної термічної обробки пояснюється гомогенізацією структури та більшим розчиненням міді в твердому розчині. Ускладнення евтектики при одночасному легуванні лантаном та нікелем стабілізує механічні властивості  сплаву.