Структурно-фазовое состояние и свойства заэвтектического силумина, обработанного импульсным электронным пучком
- Авторы: Иванов Ю.Ф.1, Ереско С.П.2, Клопотов А.А.3, Рыгина М.Е.1,4, Петрикова Е.А.1, Тересов А.Д.1
-
Учреждения:
- Институт сильноточной электроники СО РАН
- Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
- Томский государственный архитектурно-строительный университет
- Национальный исследовательский Томский политехнический университет
- Выпуск: Том 22, № 2 (2021)
- Страницы: 371-382
- Раздел: Раздел 3. Технологические процессы и материалы
- URL: https://journals.eco-vector.com/2712-8970/article/view/562898
- ID: 562898
Цитировать
Аннотация
Силумины заэвтектического состава являются перспективными современными материалами широкого назначения (машиностроение, авиация, приборостроение, медицина и т. д.). Недостатками заэвтектических силуминов, существенно ограничивающих сферу их применения, являются поры и раковины, крупные (порядка 100 мкм) включения вторых фаз пластинчатой и игольчатой формы. В результате выполненных в работе исследований продемонстрирована возможность формирования в поверхностном слое силумина структурно-фазовых состояний, размер и морфология кристаллитов которых может целенаправленно изменяться в пределах от десятков микрометров до десятков нанометров. Выявлены режимы облучения, позволяющие более чем в 5 раз повысить микротвердость (15 Дж/см2, 150 мкс, 0,3 с–1, 5 имп.) и более чем в 3 раза повысить износостойкость (50 Дж/см2, 150 мкс, 0,3 с–1, 5 имп.) силумина.
Об авторах
Юрий Федорович Иванов
Институт сильноточной электроники СО РАН
Email: yufi55@mail.ru
доктор физико-математических наук, доцент, главный научный сотрудник, лаборатория плазменной эмиссионной электроники
Россия, 634055, г. Томск, проспект Академический, 2/3Сергей Павлович Ереско
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Автор, ответственный за переписку.
Email: eresko07@mail.ru
доктор технических наук, профессор, заслуженный изобретатель Российской Федерации, профессор
Россия, 660037, г. Красноярск, проспект имени газеты «Красноярский рабочий», 31Анатолий Анатольевич Клопотов
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Email: klopotovaa@tsuab.ru
доктор физико-математических наук, профессор
Россия, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2Мария Евгеньевна Рыгина
Институт сильноточной электроники СО РАН; Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Email: L-7755me@mail.ru
аспирант, мл. науч. сотр., лаборатории плазменной эмиссионной электроники
Россия, 634055, г. Томск, проспект Академический, 2/3; 634055, г. Томск, ул. Ленина, 34Елизавета Алексеевна Петрикова
Институт сильноточной электроники СО РАН
Email: petrikova@opee.hcei.tsc.ru
мл. науч. сотр., лаборатория плазменной эмиссионной электроники
Россия, 634055, г. Томск, проспект Академический, 2/3Антон Дмитриевич Тересов
Институт сильноточной электроники СО РАН
Email: tad514@yandex.ru
науч. сотр., лаборатория плазменной эмиссионной электроники
Россия, 634055, г. Томск, проспект Академический, 2/3Список литературы
- Władysiak R., Kozuń A. Dębowska K., Pacyniak T. Analysis of Crystallization Process of Intensive Cooled AlSi20CuNiCoMg Alloy // Archives of foundry engineering. 2017. Vol. 17(2). Р. 137–144.
- Марукович Е. А. Стеценко В. Ю. Получение отливок из заэвтектического силумина методом литья закалочным затвердеванием // Литье и металлургия. 2005. № 2(34). Р. 142–144.
- Piаtkowskia J., Wieszałab R. Tribological Properties of AlSi17Cu5Mg Alloy Modified with CuP Master Alloy with Various Speeds of Friction // Archives of foundry engineering. 2016. Vol. 16. Р. 45–48.
- Szymczak T., Gumienny G., Pacyniak T. Effect of Sr and Sb Modificationon the Microstructure and Mechanical Properties of 226 Silumin Pressure Casts // Archives of foundry engineering. 2015. Vol. 15(1). Р. 105–108.
- Roik T. A., Gavrysh O. A., Vitsiuk Y. Y. The Functional Properties Acquired by Antifriction Composites Produced from Silumin Grinding Waste // Powder metallurgy and metal ceramics. 2019. Vol. 57, № 9–10. Р. 526–532.
- Modification of hypereutectic Al–20 wt%Si alloy based on the addition of yttrium and Al–5Ti– 1B modifiers mixing melt / Qinglin Li, Binqiang Li, Jianjun Liu et al. // International Journal of Metalcasting. 2019. Vol. 13. Р. 367–383.
- Афанасьев В. К., Прудникова А. Н. Влияние обработки расплава на структуру и прочность промышленного заэвтектического силумина // Вестник ТГУ. 1998. № 3(3). С. 314.
- Мартюшев Н. В., Зыкова А. П., Башев В. С. Модифицирование сплава марки АК12 частицами ультрадисперсного порошка вольфрама // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2017. № 3 (76). С. 51–58.
- Модификация структуры и свойств эвтектического силумина электронно-ионноплазменной обработкой / под ред. А. П. Ласковнева. Минск : Беларус. навука, 2013. 287 с.
- Электронно-ионно-плазменная модификация поверхности цветных металлов и сплавов /под ред. Н. Н. Коваля и Ю. Ф. Иванова. Томск : НТЛ, 2016. 312 с.
- ГОСТ 11069–2001. Алюминий первичный. Марки. М. : Изд-во стандартов. 2008. 6 с.
- ГОСТ 2169–69. Кремний технический. М. : Изд-во стандартов. 2001. 6 с.
- Коваль Н. Н., Иванов Ю. Ф. Наноструктурирование поверхности металлокерамических и керамических материалов при импульсной электронно-пучковой обработке // Известия вузов. Физика. 2008. Т. 51, № 5. С. 60–70.
- Численное моделирование температурного поля силумина, облученного интенсивным электронным пучком / Ю. Ф. Иванов, Е. А. Петрикова, О. В. Иванова и др. // Известия вузов. Физика. 2015. Т. 58, № 4. С. 46–51.
- Модификация поверхностных слоев металлических материалов низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками / В. П. Ротштейн, Д. И. Проскуровский, Г. Е. Озур, Ю. Ф. Иванов. Новосибирск : Наука, 2019. 348 с.
- Ponweiser N., Richter K.W. New investigation of phase equilibria in the system Al-Cu-Si // J. Alloys and Compound. 2012. Vol. 512. P. 252–263.
- Experimental investigation and thermodynamic modeling of the Al-Cu-Si system / C. Y. He, Y. Du, H. L. Chen et. al. // CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. 2009. Vol. 33. P. 200–210.
- Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: Справочник / О. А. Банных, П. Б. Будберг, С. П. Алисова и др. М. : Металлургия, 1986. 440 с.
- Zhang L. M., Lück R. Phase diagram of the Al-Cu-Fe quasicrystal-forming alloy system. III. Isothermal sections // International Journal of Materials Research. 2003. Vol. 94. P. 108–115.
- 20. A thermodynamic description of the Al-Fe-Si system over the whole composition and temperature ranges via a hybrid approach of CALPHAD and key experiments /Y. Du, J. C. Schuster, Z. K. Liu et. al. // Intermetallics. 2008. Vol. 16. P. 554–570.
- Dons A. L. AlFeSi-particles in commercial pure aluminum // Zeitschrift für Metallkunde. 1984. Vol. 75. P. 170–174.
- Miyazaki T., Kozakai T., Tsuzuki T. Phase decomposition of Al-Si-Fe ordered alloys //J. Materials Science. 1986. Vol. 21. P. 2557–2564.
- Phase equilibria in FeCu-X (X: Co,Cr,Si,V) ternary systems / C. P. Wang, X. J. Liu, I. Ohnuma et. al. // J. Phase Equilibria. 2002. Vol. 23, № 3. P. 236–245.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)