Журналы →  Цветные металлы →  2015 →  №10 →  Назад

Кафедре технологии литейных процессов НИТУ «МИСиС» — 85 лет
Название Структура и механические свойства листового проката из сплава Al – 3 % B, полученного жидкофазным методом
DOI 10.17580/tsm.2015.10.03
Автор Самошина М. Е., Белов Н. А., Алабин А. Н., Червякова К. Ю.
Информация об авторе

НИТУ «МИСиС», Москва, Россия:

М. Е. Самошина, ст. науч. сотр. инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы», доцент кафедры технологии литейных процессов
Н. А. Белов, директор инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы», профессор кафедры технологии литейных процессов, эл. почта: nikolay-belov@yandex.ru
А. Н. Алабин, нач. отд. инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы»
К. Ю. Червякова, инженер инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы», магистрант кафедры технологии литейных процессов

Реферат

В работе исследована возможность получения боралюминия жидкофазным методом с использованием двойных лигатур Al – B. Изучены микроструктура и фазовый состав лигатур Al – B промышленного производства. Установлено, что промышленные лигатуры Al – 5 % B и Al – 10 % B обладают высокой технологичностью при холодной деформации — до 90 %. В листах, полученных прокаткой чушек промышленных лигатур, формируется микроструктура с достаточно равномерным распределением боридов, что обеспечивает высокие показатели механических свойств. Показана возможность получения сплава Al – 3 % B индукционной плавкой шихты, состоящей из алюминия и промышленной лигатуры Al – 5 % B. Плавку Al – 3 % B проводили в графито-шамотном тигле при температуре 950 оС. Расплав заливали в графитовые формы, получая плоские отливки размером 40x120x200 мм. Установлено, что микроструктура слитка сплава Al – 3 % B наследует микроструктуру промышленной лигатуры: равномерно распределенные в алюминиевой матрице агломераты частиц AlB12 размером 5–20 мкм и незначительную долю боридной фазы AlB2 пластинчатой морфологии. Установлена возможность получения листа толщиной 1 мм из слитка Al – 3 % B толщиной 40 мм холодной деформацией с промежуточными смягчающими отжигами при 450 и 300 оС. Полученные листы обладают показателями прочностных свойств на уровне листов из промышленных лигатур, при этом значение пластичности находится на уровне листов из чистого алюминия А99. В целом можно сделать заключение о том, что бориды не ухудшают технологические свойства исследованных двойных сплавов Al – B. Это позволяет говорить о работоспособности жидкофазной технологии получения боралюминия, однако для достижения большей прочности листовых изделий требуется дополнительное легирование алюминиевой матрицы.

Статья подготовлена в рамках соглашения № 14.578.21.0004 (уникальный идентификатор проекта RFMEFI57814X0004) о предоставлении субсидии Минобрнауки России в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы».

Ключевые слова Боралюминий, радиационная стойкость, жидкофазная технология, фазовый состав, микроструктура, листовой прокат, механические свойства
Библиографический список

1. Fanchini G., Gupta V., Mann A. B., Chhowalla M. In situ monitoring of structural changes in boron carbide under electric fields // J. Am. Ceram. Soc. 2008. Vol. 91, No. 8. P. 2666–2669.
2. Yazdani A., Salahinejad E. Evolution of reinforcement distribution in Al – B4C composites during accumulative roll bonding // Mater. Des. 2011. Vol. 32. P. 3137–3142.
3. XinYan Yue, JianJun Wang, ShangYong Yu, Wei Wang, HongQiang Ru. Microstructure and mechanical properties of a three-layer B4C/Al–B4C/TiB2–B4C composite, Materials & Design. 2013. Vol. 46. P. 285–290.
4. Ömer Savaş, Ramazan Kayikci. Production and wear properties of metal matrix composites reinforced with boride particles // Materials & Design. 2013. Vol. 51. P. 641–647.
5. Lai J., Zhang Z., Chen X.-G. The thermal stability of mechanical properties of Al–B4C composites alloyed with Sc and Zr at elevated temperatures // Materials Science and Engineering. 2012. Vol. 532. P. 462–470.
6. Pat. 5531425 USA. Apparatus for continuously preparing castable metal matrix composite material / Michael D. Skibo, David M. Schuster, Richard S. Bruski : Alcan Aluminum Corporation ; filing 07.02.1994 ; publ. 02.07.1996.
7. Pat. 6602314 USA. Aluminum composite material having neutron-absorbing ability / Yasuhiro Sakaguchi, Tomikane Saida, Kazuo Murakami, Kazuhisa Shibue, Naoki Tokizane, Tatsumi Takahashi : Mitsubishi Heavy Industries, Ltd ; filing 27.07.2000 ; publ. 05.08.2003.
8. Гладковский С. В., Трунина Т. А., Коковихин Е. А., Смирнова С. В., Каманцев И. С. Структура и свойства боралюминиевых композитов, полученных горячей прокаткой // Известия Самарского научного центра РАН. T. 13, № 1 (2). 2011. C. 361–364.
9. Мондольфо Л. Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов / пер. с англ. — М. : Металлургия, 1979. — 640 с.
10. Эллиот Р. П. Структуры двойных сплавов / пер. с англ. — М. : Металлургия, 1970.
11. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов / пер. с англ. — М. : Металлургиздат, 1962.
12. Диаграммы состояния двойных металлических систем : справочник : в 3 т. Т. 1 / под общ. ред. Н. П. Лякишева. — М. : Машиностроение, 1996.
13. Xiaoming Wang. The formation of AlB2 in an Al–B master alloy // Journal of Alloys and Compounds. Vol. 403, Iss. 1/2. 2005. P. 283–287.
14. Ефимов А. И., Белокурова Л. П., Васильева И. В., Чечев В. П. Свойства неорганических соединений : справочник. — Л. : Химия, 1983. — 392 с.
15. ГОСТ 11069–2001. Алюминий первичный. Марки. — Введ. 2003–01–01.
16. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. — Введ. 1986–01–01.
17. ГОСТ 11701–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение тонких листов и лент. — Введ. 1986–01–01.
18. Белов Н. А. Фазовый состав промышленных и перспективных алюминиевых сплавов. — М. : Издательский Дом МИСиС, 2010. — 511 с.

Language of full-text русский
Полный текст статьи Получить
Назад