Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

Н. А. Белов, проф., директор инжинирингового центра «Инновационные литейные технологии и материалы», эл. почта: nikolay-belov@yandex.ru

А. Н. Алабин, нач. отд. инжинирингового центра «Инновационные литейные технологии и материалы»

А. А. Яковлев, аспирант

С использованием расчетных и экспериментальных методик изучено влияние меди на формирование литой микроструктуры алюминиевых сплавов с содержанием Cu до 7,5, Mn — 1 % (мас.). Установлено, что морфология эвтектики фазы (Al) + Al₂Cu в литом состоянии сильно зависит от концентрации меди в сплаве и меняется от глобулярных включений (<3 % Cu) до вытянутых прожилок (>4 % Cu). Показано хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных по эвтектике (Al) + Al₂Cu. Изучено влияние меди на удельную электропроводность  экспериментальных сплавов в литом состоянии и после разных режимов отжига в интервале от 300 до 540 ^оС. Показано, что в отожженном состоянии (особенно начиная с 400 ^оС) увеличение концентрации меди в сплаве приводит к росту. По совокупности полученных данных показано, что оптимальное содержание меди составляет 1–2 %. Такая концентрация позволяет, с одной стороны, получить в литом состоянии микроструктуру, благоприятную для проведения деформационной обработки слитков без использования гомогенизации, а с другой стороны, способствует наиболее полному выделению марганца в виде вторичной фазы Al₂₀Cu₂Mn₃, положительно влияющей на жаропрочность сплавов.

Статья подготовлена в рамках государственного контракта 14.578.21.0004 федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014–2020 гг.

1. ГОСТ 4784–97. Алюминий и сплавы алюминиевые дефор мируемые. Марки. — Введ. 2000–07–01.
2. Белов Н. А., Алабин А. Н. Перспективные алюминиевые сплавы с повышенной жаропрочностью для арматуростроения как возможная альтернатива сталям и чугунам // Арматуростроение. 2010. № 2. C. 50–54.
3. Энтони У. У., Элиот Ф. Р., Болл М. Д. Алюминий. Свойства и физическое металловедение : справочник / под ред. Дж. Е. Хэтча : пер. с англ. — М. : Металлургия, 1989. — 324 с.
4. Мондольфо Л. Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов : пер. с англ. — М. : Металлургия, 1979. — 483 с.
5. Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов : справочник / под ред. В. И. Елагина, В. А. Ливанова. — М. : Металлургия, 1984. — 408 с.
6. Добаткин В. И., Елагин В. И., Федоров В. М. Быстрозакристаллизованные алюминиевые сплавы. — М. : ВИЛС, 1995. — 341 с.
7. Belov N. A., Alabin A. N. Microstructure and mechanical properties of Al – Cu – Mn cold rolled sheet alloys // Aluminium Alloys: Their Physical and Mechanical Properties : Proc. 11th International Conference of Aluminium Alloys / ed. J. Hirsch, B. Scrotzki, G. Gottstein. — Aachen, 2008. P. 1653–1659.
8. Федоров В. М. Новые жаропрочные алюминиевые сплавы, легированные малорастворимыми переходными металлами // Технология легких сплавов. 1993. № 2. С. 67–81.
9. Колобнев И. Ф. Жаропрочность литейных алюминиевых сплавов. — М. : Металлургия, 1973. — 320 с.
10. Белов Н. А. Фазовый состав алюминиевых сплавов. — М. : Издательский Дом «МИСиС», 2009. — 392 с.
11. Toleuova A. R., Belov N. A., Smagulov D. U., Alabin A. N. Quantitative analysis of the Al – Cu – Mn – Zr phase diagram as a base for deformable refractory aluminum alloys // Metal Science and Heat Treatment. November 2012. Vol. 54, Iss. 7/8. Р. 402–406.
12. Belov N. A., Zolotorevskij V. S. Al – Cu – Mn – Zr – Cr creep resisting alloys: microstructure and mechanical properties // Advances in the metallurgy of aluminum alloys : proc. James T. Staley Honorary Symposium on Aluminum Alloys (from ASM Material Solution Conference) / ed. M. Tiryakioglu. — Ohio, 2001. P. 425–431.
13. Terzi S., Salvo L., Suery M., Dahle A., Boller E. In situ microtomography investigation of microstructural evolution in Al – Cu alloys during holding in semi-solid state // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010. N 20. P. 734–738.
14. Jang J.-H., Nam D.-G., Park Y.-H., Park I.-M. Effect of solution treatment and artificial aging on microstructure and mechanical properties of Al – Cu alloy // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013. N 23. P. 631–635.
15. Белов Н. А., Алабин А. Н., Прохоров А. Ю. Влияние добавки циркония на прочность и электросопротивление холоднокатаных алюминиевых листов // Известия вузов. Цветная металлургия. 2009. № 4. С. 42–47.