Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Особенности структурообразования и свойства высоколегированных сплавов специального назначения системы Al - Si - Cu

В. К. Афанасьев, М. В. Попова, М. А. Малюх

Аннотация


Исследованы особенности образования структуры в сплавах Al - (20 - 50) % Si - (2 - 60) % Cu и характер распределения в них легирующих элементов. Проведены металлографические исследования сплавов с использованием световой и сканирующей электронной микроскопии и рентгеноструктурный анализ, определена плотность. Выбраны составы высоколегированных Al - Si - Cu-сплавов, имеющих низкие и стабильные значения температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) α = (9,0 - 4,0) × 10-6 1/°C в интервале температур 50 - 450 °C. Показано, что плотность этих сплавов не превышает 3500 кг/м3. Полученные результаты могут быть использованы для разработки сплавов с низким ТКЛР для отраслей специального приборостроения.

Ключевые слова


высоколегированные сплавы; микроструктура; кремнистая фаза; алюминиды меди; температурный коэффициент линейного расширения; плотность

Полный текст:

PDF

Литература


Клевицкая Г. З., Веселкова В. Н., Зусман А. И. и др. Прецизионные сплавы. Справочник под ред. Б. В. Молотилова. М.: Металлургия, 1983. 438 с.

Афанасьев В. К., Попова М. В., Гладышев С. А. и др. Инвары. Учебное пособие. Новокузнецк: СибГИУ, 2006. 126 с.

Захаров А. И. Физика прецизионных сплавов с особыми тепловыми свойствами. М: Металлургия, 1986. 237 с.

Биткулов И. Х., Бурханов A. M., Казанцев В. А. Влияние интенсивной пластической деформации на свойства инварного сплава Fe - 36 % Ni // Физика металлов и металловедение. 2006. Т. 102, № 1. С. 99 - 104.

Мулюков P. P., Биткулов И. Х., Букреева К. А. Влияние наноструктурирования на фазовый состав и намагниченность насыщения инварного сплава Fe - 36 % Ni // Письма о материалах. 2011. Т. 1. С. 70 - 72.

Мулюков P. P., Биткулов И. Х., Шарипов И. З. Влияние деформационного наноструктурирования и последующих отжигов на эволюцию фазового состава инвара Fe - 36 % Ni // Письма о материалах. 2014. Т. 4, Вып. 1. С. 11 - 14.

Хромова Л. П., Родионов Ю. Л., Юдин Г. В. Исследование влияния технологических процессов обработки на ТКЛР инварного сплава Ti - 36 % Nb // Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. 2005. № 1. С. 12 - 15.

Патент РФ 2625376, МПК C22F 1/18. Способ термомеханической обработки прутков из двухфазных титановых сплавов для получения низких значений термического коэффициента линейного расширения в направлении оси прутка / С. Л. Демаков, С. И. Степанов, Д. В. Гадеев; заявл. 21.03.2016, опубл. 13.07.2017 // Бюл. 2017. № 20.

Новикова С. И. Тепловое расширение твердых тел. М.: Наука. 1974. 292 с.

Хэтч Дж. Е. Алюминий: свойства и физическое металловедение. Справочник: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1989. 422 с.

Попова М. В. Некоторые пути получения алюминиевых инваров // Обработка металлов. 2004. № 3(24). С. 16 - 19.

Афанасьев В. К., Попова М. В. Перспективы развития легких сплавов с малым тепловым расширением для космической техники // Металлургия машиностроения. 2012. № 6. С. 8 - 13.

Гопиенко В. Г., Смагоринский М. Е., Григорьев А. А., Беллавин А. Д. Спеченные материалы из алюминиевых порошков. Под ред. М. Е. Смагоринского. М.: Металлургия, 1993. 320 с.

Добаткин В. И., Елагин В. И. Гранулируемые алюминиевые сплавы. М.: Металлургия, 1981. 176 с.

Афанасьев В. К., Горшенин А. В., Попова М. В. и др. О влиянии кремния на тепловое расширение алюминия А7 // Металлургия машиностроения. 2010. № 6. С. 23 - 26.

Афанасьев В. К., Долгова С. В., Лаврова Н. Б. и др. Влияние меди на линейное расширение алюминиевых и кремниевых сплавов // Металлургия машиностроения. 2013. № 4. С. 16 - 19.

Афанасьев В. К., Малюх М. А., Попова М. В. и др. Тепловое расширение сплавов Al - Cu после обработки расплава и термообработки // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2016. № 2(71). С. 87 - 94.

Xue Wei Zhu, Ri Chu Wang, Jian Peng. Expansion behavior and microstructures of hypereutectic Al - Si alloys subjected to thermal cycling // Advanced Materials Research. 2014. V. 937. Р. 145 - 149. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.937.145.

Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan et al. Effects of rare earth Er addition on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al - 20 % Si alloy // Materials Science & Engineering. 2013. V. A588. Р. 97 - 102.

Knipling K. Е., Dunand D. C., Seidman D. N. Criteria for developing castable, creep-resistant aluminum-based alloys-A review // International Journal of Materials Research. 2006. V. 97(3). Р. 246 - 265.

Ya Ying Huang, Zhi Liu Hu, Jun Jun Wang. Research progress on the aluminum alloy with high thermal conductivity // Applied Mechanics and Materials. 2014. V. 574. Р. 396 - 400. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ AMM.574.396.

Suk Bong Kang, Dong Bae Kim, Jae Hyung Cho. Effect of copper variation and thermomechanical treatment on microstructure and properties in aluminum alloy fin stock for heat exchanger // Materials Science Forum. 2012. V. 706 - 709. Р. 311 - 316. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.706-709.311.

Мондольфо Л. Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов: Пер. с англ. под ред. Ф. И. Квасова. М.: Металлургия, 1979. 639 с.

Таблицы физических величин: справочник / Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 1006 с.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2022.11.48-53


© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024