Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия

Н. А. Славинская, преподаватель Высшей школы промышленной инженерии Политехнического института, эл. почта: 010763@pnu.edu.ru
Х. Ри, профессор Высшей ш колы промышленной инженерии Политехнического института, докт. техн. наук, эл. почта: 000396@pnu.edu.ru
Э. Х. Ри, руководитель Высшей школы промышленной инженерии Политехнического института, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: erikri999@mail.ru
А. С. Живетьев, доцент Высшей школы промышленной инженерии Политехнического института, канд. техн. наук, эл. почта: 007881@pnu.edu.ru

Приведены результаты исследования влияния температуры закалки при искусственном старении (при температуре 155 ^оС и времени выдержки 4 ч) на структурообразование, характер распределения элементов в структурных составляющих и их микротвердость, твердость сплава АМ4,5Кд, модифицированного церием (0,2 % (мас.)). Авторы выявили, что повышение температуры закалки с последующим искусственным старением способствует укрупнению структурных составляющих — α-твердого раствора, интерметаллидных фаз и эвтектики. Методами электронной микроскопии и микрорентгеноспектрального анализа идентифицировали структуры при различных температурах закалки. Содержание меди и марганца в металлической основе колеблется неравномерно. Выявили два типа α-твердых растворов (α₁ и α₂) с различным химическим составом. Содержание Cu и Mn, % (ат.): 2,0 Cu и 0,25 Mn в α₁-твердом растворе не изменяется до температуры закалки 585 ^оС, растворимость же легирующих элементов в α₂-твердом растворе изменяется по экстремальной зависимости с максимумами меди (3,5 % (ат.)) и марганца (3,5 % (ат.)) при температуре закалки 565 ^оС. Для каждого значения температуры закалки (535, 545, 565, 585 и 605 ^оС) иденти фицировали интерметаллидные фазы с определенной стехиометрией. Чаще всего встречаются алю ми ниды титана Al_xTi_yCe_zCd_vCu_w и меди Al_xCu_yMn_zCd_v. Установлены закономерности изменения составов α-твердых растворов, интерметаллидных соединений и их микротвердости в зависимости от температуры закалки. Так, повышение температуры закалки до 545 ^оС способствует росту твердости сплава АМ4,5Кд + 0,2 % (мас.) Ce до 104 HV, а при 605 ^оС наблюдается резкое снижение до 60 HV.

1. Ma Z., Zhan L., Liu C., Xu L. et al. Stress-level-dependency and bimodal precipitation behaviors during creep ageing of Al – Cu alloy: experiments and modeling // International Journal of Plasticity. 2018. Vol. 110. P. 183–201.
2. Wang P., Deng L., Prashanth K. G., Pauly S. et al. Microstructure and mechanical properties of Al – Cu alloys fabricated by selective laser melting of powder mixtures // Journal of Alloys and Compounds. 2018. Vol. 735. P. 2263–2266.
3. Знаменский Л. Г., Солодянкин А. А., Полиновский В. Б. Высокоточное литье алюминиевых сплавов с применением наноструктурированных материалов для авиастроения // Военный научно-практический вестник. 2020. № 2. С. 49–54.
4. Стеценко В. Ю., Ривкин А. И., Гутев А. П., Коновалов Р. В. Модифицирование силуминов мелкокристаллическими алюминиевыми сплавами // Вестник Гомельского государственного технического университета им. П. О. Сухого. 2009. № 1. С. 21–24.
5. Скачков В. М., Яценко С. П. Модифицирование алюминиевых сплавов редкими металлами — основа перспек тивных материалов в строительстве и транспорте // Нанотехнологии в строительстве : научный интернет-журнал. 2016. Т. 8, № 3. С. 60–69.
6. Яшин В. В., Арышенский Е. В., Дриц А. М., Гречников Ф. В. и др. Влияние скандия на микроструктуру сплава системы Al – Cu – Mn – Mg – Hf – Nb // Физика металлов и металловедение. 2021. Т. 122, № 10. С. 1033–1041.
7. Лапоногова П. А., Колисова М. В., Гончаров А. В., Дзюба Г. С. Применение скандия для модифицирования алюминиевых сплавов // Металлургия машиностроения. 2020. № 3. С. 13,14.
8. Хосен Р., Славинская Н. А. Модифицирование литейного алюминиевого сплава АМ4,5Кд (ВАЛ10) скандием // Литейщик России. 2019. № 11. С. 13–19.
9. Дуюнова В. А., Трапезников А. В., Леонов А. А., Коренева Е. А. Модифицирование литейных алюминиевых сплавов (обзор) // Труды ВИАМ. 2023. № 4. С. 14–26.
10. Чегодаев Д. А., Антонов М. М. Исследование влияния модификации расплава на технологические и механические свойства изделий из сплава АК7пч // Сборник материалов международных научно-практических конференций / под ред. А. А. Коротких. 2018. С. 349–353.
11. Амер С. М., Барков Р. Ю., Просвиряков А. С., Поздняков А. В. Структура и свойства новых литейных жаропрочных сплавов на основе систем Al – Cu –Y и Al – Cu – Er // Физика металлов и металловедение. 2021. Т. 122, № 9. С. 977–983.
12. ГОСТ 1583–93. Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия. — Введ 01.01.1997.
13. ГОСТ 4784–97. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки. — Введ. 01.07.2000.
14. Белов Н. А., Алабин А. Н. Перспективные алюминиевые сплавы с повышенной жаростойкостью для авиастроения как возможная альтернатива сталям и чугунам // Сб. конференции «Материалы в машиностроении». 2010. Т. 2. С. 50–54.
15. Пат. 2521915 РФ. Модификатор / Х. Ри, Э. Х. Ри, Т. С. Зернова и др.; заявл. 28.11.2012; опубл. 10.07.2014.
16. Xiao-hui Ao, Shu-ming Xing, Bai-shui Yu, Qing-you Han. Effect of Ce addition on microstructures and mechanical properties of A380 aluminum alloy prepared by squeeze-casting // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials. 2018. Vol. 25, Iss. 5. P. 553–564.
17. Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Wenjun Zhao et al. Effect of rare earth cerium addition on the microstructure and tensile properties of hypereutectic Al – 20 % Si alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2013. Vol. 562. P. 25–32.

18. Xianchen Song, Hong Yan, Xiaojun Zhang. Microstructure and mechanical properties of Al – 7 Si – 0,7 Mg alloy formed with an addition of (Pr + Ce) // Journal of Rare Earths. 2017. Vol. 35, Iss. 4. P. 412–418.
19. Xiao D. H., Wang J. N., Ding D. Y., Yang H. L. Effect of rare earth Ce addition on the microstructure and mechanical properties of an Al – Cu – Mg – Ag alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2003. Vol. 352, Iss. 1-2. P. 84–88.
20. Ri E. H., Ri H., Khimukhin S. N., Ermakov M. A., Khimukhin T. S. Production of aluminum alloys modificator from ligature // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2018. Vol. 13, Iss. 4. P. 1265–1271.
21. Ри Э. Х., Ри Х., Калаушин М. А., Химухин С. Н., Гончаров А. В. Получение эффективных модификаторов для высоко прочного чугуна и Al-сплавов // Литейное производство. 2017. № 3. С. 2–5.
22. Ри Х., Ри Э. Х., Гончаров А. В., Славинская Н. А. Исследование РЗМ-содержащей лигатуры для микролегирования литейного сплава Al – Cu // XVII Международная конференция по науке и технологии, Россия – Корея – СНГ. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2017. С. 350–357.
23. Ри Э. Х., Приходько А. А., Славинская Н. А. Структурообразование и свойства литейного сплава ВАЛ10, модифицированного церием и лантаном // Металлургия машиностроения. 2020. № 2. С. 24–30.
24. ГОСТ 2999–75. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу. — Введ. 01.07.1976
25. ГОСТ 9450–76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. — Введ. 01.01.1977.