Комплексне модифікування сплаву AlSi9Cu3(Fe) кобальтом, ванадієм та молібденом

Анотація

Алюмінієві ливарні сплави систем Al-Si та Al-Si-Cu відносяться до ряду найбільш вживаних конструкційних матеріалів для машинобудування.   Їх широке використання пов’язано з низькою вартістю, високою технологічністю, чудовою здатністю до багаторазової вторинної переробки та достатнім рівнем механічних властивостей. Підвищення механічних характеристик силумінів завжди залишається актуальною задачею, яка часто вирішується завдяки модифікуванню, зокрема – декількома компонентами. В представленій роботі досліджувався комплексний вплив Co, V та Мо на структурно-фазовий стан та механічні властивості поширеного сплаву AlSi9Cu3(Fe). Всі модифікуючи добавки вводилися в кількості 0,1-0,2 % мас. При цьому, їх сумарний вміст не перевищував 0,5 % мас. Показано, що комплексне модифікування AlSi9Cu3(Fe) кобальтом та ванадієм сприяє суттєвому подрібненню структури та підвищенню міцності сплаву на більш ніж 20% при збереженні пластичності. При цьому кобальт головним чином виконує функцію модифікатора евтектичних складових, а ванадій суттєво впливає на подрібнення зерна. Одночасне модифікування сплаву ванадієм та молібденом забезпечує подрібнення всіх структурних складових та підвищення міцності. Обидва компоненти виконують функцію зародкоутворення. Одночасне додавання кобальту і молібдену показує вплив кобальту на евтектичні складові. Молібден фактично не проявляє зародкоутворюючий вплив і міститься переважно в складі залізовмісних фаз. В результаті можна спостерігати посередні механічні властивості. Потрійне модифікування дозволяє одержати максимальне подрібнення всіх структурно-фазових складових та підвищити міцність сплаву. Найвищі мікротвердості таких сплавів свідчить про потенційно високу стабільність механічних властивостей при підвищених температурах.