Везде

ОХНММеталлы Russian Metallurgy

  • ISSN (Print) 0869-5733
  • ISSN (Online) 3034-5391

Влияние комплексного модифицирования на кристаллизацию сложнолегированного заэвтектического силумина

Вы можете
Код статьи
S30345391S0869573325010519-1
DOI
10.7868/S3034539125010519
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Петров И. А
  • Аффилиация: ФГБОУ ВО Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 1
Страницы
5-19
Аннотация
Исследовано влияние комплексного модифицирования на кристаллизацию сложнолегированного заэвтектического силумина системы Al-Si-Cu-Mg-Ni-Mn. На основе анализа литературных источников и результатов проведенных экспериментальных исследований определен фазовый состав изучаемого сплава. Исследовался процесс кристаллизации сложнолегированного заэвтектического силумина и определены стадии данного процесса. Изучалось влияние компонентов комплексных модифицирующих составов на температуры ликвидуса и солидуса сплава и температуры кристаллизации основных его структурных составляющих.
Ключевые слова
сложнолегированный заэвтектический силумин комплексное модифицирование фазовый состав процесс кристаллизации термический анализ первичный кремний эвтектика
Дата публикации
03.02.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
24

Библиография

  1. 1. Шадаев, Д.А. Влияние особенностей технологии плавления на состав и морфологию фаз заэвтектических силуминов / Д.А. Шадаев, П.Ю. Предко, Т.И. Лебедева, В.Ю. Конкевич, А.О. Кузнецов, Д.А. Гневашев, А.С. Борноволоков, А.В. Потехин // Технология легких сплавов. 2015. №2. С.105-111. -
  2. 2. @@ Shadaev, D.А. Vliyanie osobennostey technologii plavleniya na sostav i morfologiu faz zaevtecticheskikh siluminov / D.А. Shadaev, P.Yu. Predko, Т.I. Lebedev, V.Yu. Konkevich, А.О. Kuznetsov, D.А. Gnevashev, А.S. Bornovolokov, А.V. Potekhin // Tekhnologiya legkikh splavov. 2015. №2. S.105-111.
  3. 3. Бочвар, С.Г. Новая технология получения материалов с низким коэффициентом линейного расширения как развитие принципа достаточности / С.Г. Бочвар, П.Ю. Предко, В.Ю. Конкевич, Д.А. Гневашев // Технология легких сплавов. 2020. №1. С.55-61. -
  4. 4. @@ Bochvar, S.G. Novaya tekhnologiya polucheniya materialov s nizkim koef tsiyentom lineynogo rasshireniya kak razvitiye printsipa dostatochnosti / S.G. Bochvar, P.YU. Predko, V.YU. Konkevich, D.A. Gnevashev // Tekhnologiya legkikh splavov. 2020. №1. S.55-61.
  5. 5. Chen, F. Effect of thermal exposure on mechanical properties of Al-Si-Cu-Ni-Mg aluminum alloy / Chen F., Liu C., Zuo L., Wu Z., He Y., Dong K., Li G., He W. // Crystals. 2023. V.13(2). P.236. https://doi.org/10.3390/cryst13020236.
  6. 6. Shlyaptseva, A.D. Complex structure modification and improvement of properties of aluminium casting alloys with various silicon content / A.D. Shlyaptseva, I.A. Petrov, A.P. Ryakhovsky, E.V. Medvedeva, V.V. Tcherdyntsev // Metals. 2021. V.11(12). P.1946.
  7. 7. 5
  8. 8. Кузнецов, А.О. Модифицирование силуминов - разные подходы для одной системы легирования / А.О. Кузнецов, Д.А. Шадаев, В.Ю. Конкевич, С.Г. Бочвар, Т.М. Кунявская // Технология легких сплавов. 2014. №4. С.75-81. -
  9. 9. @@ Kuznetsov, A.O. Modi tsirovaniye siluminov - raznyye podkhody dlya odnoy sistemy legirovaniya / A.O. Kuznetsov, D.A. Shadayev, V.YU. Konkevich, S.G. Bochvar, T.M. Kunyavskaya // Tekhnologiya legkikh splavov. 2014. №4. S.75-81.
  10. 10. Petrov, I.A. Effect of REE on the solidification of hypereutectic silumin / I.A. Petrov, D.V. Berezhnoi // Russian Metallurgy (Metally). 2023. №9. P.1233- 1241.
  11. 11. Liu, Q.Y. Modi cation of aluminum-silicon alloys with sodium / Liu Q.Y., Li Q.C., Liu Q.F. // Acta Metall. Mater. 1991. V.39. P.2497-2502.
  12. 12. Moniri, S. Chemical modi cation of degenerate eutectics : A review of recent advances and current issues / S. Moniri, A.J. Shahani // J. Mater. Res. 2019. V.34. P.20-34.
  13. 13. Petrov, I.A. Effect of rubidium on solidification parameters, structure and operational characteristics of eutectic Al-Si alloy / I.A. Petrov, A.D. Shlyaptseva, A.P. Ryakhovsky, E.V. Medvedeva, V.V. Tcherdyntsev // Metals. 2023. V.13. P.1398. https://doi.org/10.3390/met13081398.
  14. 14. Dahle, A.K. Eutectic modi cation and microstructure development in Al-Si alloys / A.K. Dahle, K. Nogita, S.D. McDonald, C. Dinnis, L. Lu // Mater. Sci. Eng. A. 2005. V.413-414. P.243-248.
  15. 15. Fracchia, E. Effect of alloying elements on the Sr modi cation of Al-Si cast alloys / E. Fracchia, F.S. Gobber, M. Rosso // Metals. 2021. V.11. P.342.
  16. 16. Knuutinen, A. Modi cation of Al-Si alloys with Ba, Ca, Y and Yb / A. Knuutinen, K. Nogita, S.D. McDonald, A.K. Dahle // J. Light Met. 2001. V.1. P.229-240.
  17. 17. Rao, J. Modi cation of eutectic Si and the microstructure in an Al-7Si alloy with barium addition / Rao J., Zhang J., Liu R., Zheng J., Yin D. // Mater. Sci. Eng. A. 2018. V.728. P.72-79.
  18. 18. Sreeja Kumari, S.S. Structure and properties of calcium and strontium treated Al-7Si-0,3Mg alloy : A comparison / S.S. Sreeja Kumari, R.M. Pillai, B.C. Pai // J. Alloys Compd. 2008. V.460. P.472-477.
  19. 19. Li, B. Effects of yttrium and heat treatment on the microstructure and tensile properties of Al-7,5Si-0,5Mg alloy / Li B., Wang H., Jie J., Wei Z. // Mater. Design. 2011. V.32. P.1617-1622.
  20. 20. Tsai, Y.C. Effect of trace La addition on the microstructures and mechanical properties of A356 (Al7Si-0,35Mg) aluminum alloys / Tsai Y.C., Chou C.Y., Lee S.L., Lin C.K., Lin J.C., Lim S.W. // J. Alloys Compd. 2009. V.487. P.157-162.
  21. 21. Tsai, Y.C. Effect of trace Ce addition on the microstructures and mechanical properties of A356 (Al-7Si-0,35Mg) aluminum alloys / Tsai Y.C., Lee S.L., Lin C.K. // J. Chin. Inst. Eng. 2011. V.34. P.609-616.
  22. 22. Qiu, H. Effect of samarium (Sm) addition on the microstructures and mechanical properties of Al-7Si-0,7Mg alloys / Qiu H., Yan H., Hu Z. // J. Alloys Compd. 2013. V.567. P.77-81.
  23. 23. Li, J.H. Modi cation of eutectic Si in Al-Si alloys with Eu addition / Li J.H., Wang X.D., T.H. Ludwig, Y. Tsunekawa, L. Arnberg, Jiang J.Z., P. Schumacher // Acta Materialia. 2015. V.84. P.153-163.
  24. 24. Wang, Q. Effects of holmium additions on microstructure and properties of A356 aluminum alloys / Wang Q., Shi Z., Li H., Lin Y., Li N., Gong T., Zhang R., Liu H. // Metals. 2018. №8. P.849.
  25. 25. Shi, Z.M. Effects of erbium modification on the microstructure and mechanical properties of A356 aluminum alloys / Shi Z.M., Wang Q., Zhao G., Zhang R.Y. // Mater. Sci. Eng. A. 2015. V.626. P.102-107.
  26. 26. Nogita, K. Eutectic modi cation of Al-Si alloys with rare earth metals / K. Nogita, S.D. McDonald, A.K. Dahle // Mater. Trans. 2004. V.45. P.323-326.
  27. 27. Li, J.H. Re nement of eutectic Si phase in Al-5Si alloys with Yb additions / J.H. Li, S. Suetsugu, Y. Tsunekawa, P. Schumacher // Metal. Mater. Trans. A. 2012. V.44. P.669- 681.
  28. 28. Edwards, J.D. The new aluminum-silicon alloys - an important process of “modi cation” and the remarkable improvement in properties it brings about / J.D. Edwards, R.S. Archer // Chem. Met. Eng. 1924. V.31. P.504-508.
  29. 29. Day, M.G. The microstructure and crystallography of aluminium silicon eutectic alloys / M.G. Day, A. Hellawell // Proc. Royal Soc. A. Math. Phys. Eng. Sci. 1968. V.305. P.473-491.
  30. 30. Lu, S. The mechanism of silicon modification in aluminum-silicon alloys : Impurity induced twinning / S. Lu, A. Hellawell // Metal. Trans. A. 1987. V.18. P.1721-1733.
  31. 31. Строганов, Г.Б. Сплавы алюминия с кремнием / Г.Б. Строганов, В.А. Ротенберг, Г.Б. Гершман. - М. : Металлургия, 1977. 272 с. -
  32. 32. @@ Stroganov, G.B. Splavy alyuminiya s kremniyem / G.B. Stroganov, V.A. Rotenberg, G.B. Gershman. - M. : Metallurgiya, 1977. 272 s.
  33. 33. Белов, Н.А. Поршневые силумины / Н.А. Белов, В.Д. Белов, С.В. Савченко [и др.] ; под общ. ред. Н.А. Белова. - М. : Изд. Дом «Руда и Металлы», 2011. 248 с. -
  34. 34. @@ Belov, N.A. Porshnevyye siluminy / N.A. Belov, V.D. Belov, S.V. Savchenko [i dr.] ; pod obshch. red. N.A. Belova. - M. : Izd. Dom «Ruda i Metally», 2011. 248 s.
  35. 35. Qinglin, Li. Effect of rare earth cerium addition on the microstructure and tensile properties of hypereutectic Al-20%Si alloy / Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Wenjun Zhao, Lu Fan, Pengfei Li // J. Alloys Comp. 2013. V.562. P.25-32.
  36. 36. Qinglin, Li. Effect of yttrium addition on the microstructures and mechanical properties of hypereutectic Al-20Si alloy / Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Wenjun Zhao, Lu Fan, Pengfei Li // Mater. Sci. Eng. A. 2018. V.722. P.47-57.
  37. 37. Shi, W.X. Effect of Nd on microstructure and wear resistance of hypereutectic Al-20%Si alloy / W.X. Shi, B. Gao, G.F. Tu, S.W. Li // J. Alloys Comp. 2010. V.508. P.480-485.
  38. 38. Qinglin, Li. Effects of rare earth Er addition on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20%Si alloy / Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Pengfei Li, Lu Fan // Mater. Sci. Eng. A. 2013. V.588. P.97-102.
  39. 39. Qinglin, Li. Mechanical properties and microstructural evolution of Yb-modi ed Al-20%Si alloy / Qinglin Li, Jinbao Li, Binqiang Li, Yuqian Zhu, Dexue Liu, Yefeng Lan, Shu Wang // J. Mater. Eng. Perform. 2018. V.27(7). Art.3499.
  40. 40. Qinglin, Li. Effect of samarium (Sm) addition on the microstructure and tensile properties of Al-20%Si casting alloy / Qinglin Li, Jinbao Li, Binqiang Li, Yefeng Lan, Tiandong Xia // Intern. J. Metalcasting. 2018. V.12. Is.3. P.554-564.
  41. 41. Hongkun, Yi. Morphologies of Si phase and La-rich phase in as-cast hypereutectic Al-Si-xLa alloys / Hongkun Yi, Di Zhang // Mater. Letters. 2003. V.57. Is.16-17. P.2523-2529.
  42. 42. Mao, F. Different in uences of rare earth Eu addition on primary Si re nement in hypereutectic Al-Si alloys with varied purity / Mao F., Wei S., Ou L., Zhang C., Chen C., Wang X., Cao Z. // Materials. 2019. V.12(21). P.3505.
  43. 43. Петров, И.А. Исследование влияния некоторых редкоземельных элементов на структуру и свойства силумина заэвтектического типа / И.А. Петров, А.П. Ряховский, А.Д. Шляпцева, Р.С. Федорцов, Д.И. Майоров // Технология легких сплавов. 2023. №2. С.11-19. -
  44. 44. @@ Petrov, I.A. Issledovaniye vliyaniya nekotorykh redkozemel’nykh elementov na strukturu i svoystva silumina zaevtekticheskogo tipa / I.A. Petrov, A.P. Ryakhovskiy, A.D. Shlyaptseva, R.S. Fedortsov, D.I. Mayorov // Tekhnologiya legkikh splavov. 2023. №2. S.11-19.
  45. 45. Шляпцева, А.Д. Влияние различных титансодержащих добавок на эффективность модифицирования эвтектического сплава системы алюминий-кремний / А.Д. Шляпцева, И.А. Петров, А.П. Ряховский // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2023. Т.29. №5. С.47-56. -
  46. 46. @@ Shlyaptseva, A.D. Vliyaniye razlichnykh titansoderzhashchikh dobavok na effektivnost’ modifitsirovaniya evtekticheskogo splava sistemy alyuminiy-kremniy / A.D. Shlyaptseva, I.A. Petrov, A.P. Ryakhovskiy // Izv. vuzov. Tsv. metallurgiya. 2023. T.29. №5. S.47-56.
  47. 47. Котенков, П.В. Оценка модифицирующей способности опытных лигатур Al-Sc-Zr, Al-Sc-Ti, Al-Ti-Zr / П.В. Котенков, Э.А. Попова, Э.А. Пастухов // Расплавы. 2014. №4. С.21-27. -
  48. 48. @@ Kotenkov, P.V. Otsenka modi tsiruyushchey sposobnosti opytnykh ligatur AlSc-Zr, Al-Sc-Ti, Al-Ti-Zr / P.V. Kotenkov, E.A. Popova, E.A. Pastukhov // Rasplavy. 2014. №4. S.21-27.
  49. 49. Patakham, U. Modi cation mechanism of eutectic silicon in Al-6Si-0,3Mg alloy with scandium / U. Patakham, J. Kajornchaiyakul, C. Limmaneevichitr // J. Alloys Comp. 2013. V.575. P.273-281.
  50. 50. Yuna, Wu. Development of high performance near eutectic Al-Si-Mg alloy pro le by micro alloying with Ti / Yuna Wu, Jianfeng Zhang, Hengcheng Liao, Gaiye Li, Yuping Wu // J. Alloys Comp. 2016. V.660. P.141-147.
  51. 51. Nowak, M. Grain re nement of Al-Si alloys by Nb-B inoculation. Pt.I. Concept development and effect on binary alloys / M. Nowak, L. Bolzoni, N. Hari Babu // Mater. Design (1980-2015). 2015. V.66. Pt.A. P.366- 375.
  52. 52. Напалков, В.И. Модифицирование алюминиевых сплавов : монография / В.И. Напалков, С.В. Махов, А.В. Поздняков ; под ред. д-ра техн. наук В.И. Напалкова. - М. : Изд. Дом МИСиС, 2017. 348 с. -
  53. 53. @@ Napalkov, V.I. Modi tsirovaniye alyuminiyevykh splavov : monogra ya / V.I. Napalkov, S.V. Makhov, A.V. Pozdnyakov ; pod red. d-ra tekhn. nauk V.I. Napalkova. - M. : Izd. Dom MISiS, 2017. 348 s.
  54. 54. Шляпцева, А.Д. Комплексное модифицирование промышленных силуминов / А.Д. Шляпцева, И.А. Петров, А.П. Ряховский // Теория и технология металлургического производства. 2021. Т.36. №1. С.4-10. -
  55. 55. @@ Shlyaptseva, A.D. Kompleksnoye modi tsirovaniye promyshlennykh siluminov / A.D. Shlyaptseva, I.A. Petrov, A.P. Ryakhovskiy // Teoriya i tekhnologiya metallurgicheskogo proizvodstva. 2021. T.36. №1. S.4-10.
  56. 56. Белов, Н.А. Фазовый состав промышленных и перспективных алюминиевых сплавов : монография / Н.А. Белов. - М. : Изд. Дом МИСиС, 2010. 511 с. -
  57. 57. @@ Belov, N.A. Fazovyy sostav promyshlennykh i perspektivnykh alyuminiyevykh splavov : monogra ya / N.A. Belov. - M. : Izd. Dom MISiS, 2010. 511 s.
  58. 58. Пат. РФ 2623966. МПК C1. Способ модифицирования алюминиево-кремниевых сплавов / Бобрышев Б.Л., Моисеев В.С., Ряховский А.П., Петров И.А., Шляпцева А.Д. [и др.] ; опубл. 29.06.2017. Бюл. №19. -
  59. 59. @@ Pat. RF 2623966. MPK C1. Sposob modi tsirovaniya alyuminiyevo-kremniyevykh splavov / Bobryshev B.L., Moiseyev V.S., Ryakhovskiy A.P., Petrov I.A., Shlyaptseva A.D. [ i dr.] ; opubl. 29.06.2017. Byul. №19.
  60. 60. Пат. РФ 2743945. МПК C1. Способ модифицирования алюминиево-кремниевых сплавов / Шляпцева А.Д., Петров И.А., Ряховский А.П. и др. ; опубл. 01.03.2021. Бюл. №7. -
  61. 61. @@ Pat. RF 2743945. MPK C1. Sposob modi tsirovaniya alyuminiyevo-kremniyevykh splavov / Shlyaptseva A.D., Petrov I.A., Ryakhovskiy A.P. i dr. ; opubl. 01.03.2021. Byul. №7.
  62. 62. Abdelaziz, M.H. Effect of additives on the microstructure and tensile properties of Al-Si alloys / M.H. Abdelaziz, A.M. Samuel, H.W. Doty, S. Valtierra, F.H. Samuel // J. Mater. Res. Techn. 2019. V.8 Is.2. P.2255-2268.
  63. 63. Волочко, А.Т. Модифицирование эвтектических и первичных частиц кремния в силуминах. Перспективы развития / А.Т. Волочко // Литье и металлургия. 2015. №4. С.38-45. -
  64. 64. @@ Volochko, A.T. Modifitsirovaniye evtekticheskikh i pervichnykh chastits kremniya v siluminakh. Perspektivy razvitiya / A.T. Volochko // Lit’ye i metallurgiya. 2015. №4. S.38-45.
  65. 65. Belov, N.A. Constituent phase diagrams of the Al-CuFe-Mg-Ni-Si system and their application to the analysis of aluminium piston alloys / N.A. Belov, D.G. Eskin, N.N. Avxentieva // Acta Materialia. 2005. V.53. Is.17. P.4709-4722.
  66. 66. Мондольфо, Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов / Л.Ф. Мондольфо ; пер с англ. - М. : Металлургия, 1979. 640 с. -
  67. 67. @@ Mondol’fo, L.F. Struktura i svoystva alyuminiyevykh splavov / L.F. Mondol’fo ; per s angl. - M. : Metallurgiya, 1979. 640 s.
  68. 68. Ya Liu. Progress on phase equilibria of the Al-SiZr system at 700 and 900 °C / Ya Liu, Maoyou Tang, Changjun Wu, Jianhua Wang, Xuping Su // J. Alloys Comp. 2017. V.693. P.357-365.
  69. 69. Yang, Li. Thermodynamic investigation on phase formation in the Al-Si rich region of Al-Si-Ti system / Yang Li, Qin-Fen Gu, Qun Luo, Yuepeng Pang, ShuangLin Chen, Kuo-Chih Chou, Xun-Li Wang, Qian Li // Mater. Design. 2016. V.102. P.78-90.
  70. 70. Yijiang, Xu. Revealing the nucleation kinetics of primary Si particles in hypereutectic Al-Si alloys under the in uence of P inoculation / Yijiang Xu, Yun Deng, D. Casari, R. Mathiesen, Xiangfa Liu, Yanjun Li // J. Mater. Sci. 2020. V.55. Is.32. P.15621-15635.
  71. 71. Yijiang, Xu. Growth kinetics of primary Si particles in hypereutectic Al-Si alloys under the in uence of P inoculation : Experiments and modeling / Yijiang Xu, Yun Deng, D. Casari, R.H. Mathiesen, Xiangfa Liu, Yanjun Li // J. Alloys Comp. 2021. V.854. Art.155323.
  72. 72. Zhang, Z.-H. Refinement and thermal analysis of hypereutectic Al-25% Si alloy / Z.-H. Zhang, X.-F. Bian, Y. Wang, X. Liu // Trans. Nonferrous Metals Soc. China. 2001. V.11(3). P.374-377.
  73. 73. Eskin, G.I. Some control mechanisms of spatial solidi cation in light alloys / G.I. Eskin, D.G. Eskin // Intern. J. Mater. Res. (Z. Metallkd.). 2004. V.95(8). P.682-690.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека