Іванченко Д. В., Кадигроб С.В.

(НТУУ "КПІ", м. Київ)

ОПТИМАЛЬНІ ПАРАМЕТРИ МОДИФІКУВАННЯ АЛЮМІНІЄВО-КРЕМНІЄВОГО ЛИВАРНОГО СПЛАВУ АК5М ЦИРКОНІЄМ ВВЕДЕНИМ ІЗ ФТОРИДУ

E-mail: cort.77@mail.ru

Сплав АК5М відноситься до високоміцних та жароміцних сплавів системи Al-Si-Cu. Сплави цієї системи володіють гармонійним поєднанням  ливарних та механічних характеристик завдяки тому, що базуються на системі Al-Si та вміщують мідь, яка надає сплавам цієї системи жароміцність. Як правило сплави цієї системи піддають термічній обробці з метою значного підвищення міцності. Використання модифікатора, що може додатково подрібнити зерна розчину кремнію в алюмінії та зміцнити кордони зерен разом із фазами CuAl₂ і Mg₂Si[1] є актуальним дослідницьким завданням.

Після розгляду подвійних діаграм стану ZrF₄-LiF та ZrF₄-NaF та проведення розрахунків термодинаміки відновлення цирконію із фториду у середовищі алюмінію у складі флюсу, що містив поряд із тетрафторидомцирконію фторид натрію було вибрано їх співвідношення у розплаві, що дозволить максимально відновити цирконій із хімічної сполуки та перевести отриманий цирконій у рідкий алюміній.

З метою розробки оптимальної технології , а також для скорочення кількості експериментів і економії матеріалів дослідні плавки проводили з використанням повного факторного експерименту (ПФЕ) типу 2³ , де змінними факторами були вміст тетрафториду цирконію в флюсі (х₁), температура розплаву (х₂) та час витримки модифікатора (х₃).

Експериментальні дослідження показали, що процесу максимального насичення алюмінієвого розплаву цирконієм із суміші ZrF₄ таNaFсприяє помірна температура, що не перевищує 700 °С.

Оптимальні результати для сплаву підданого термічній обробці Т1 отримані при використанні флюсу, який містить 2,5 % ZrF₄ від маси розплаву, температури розплаву 700°С, та часу витримки 15 хвилин.

Оптимальні результати для сплаву підданого термічній обробці Т5 отримані при використанні флюсу, який містить 1,7 % ZrF₄ від маси розплаву, температури розплаву 700°С, та часу витримки 5 хвилин.

Література:

1. Меркулова Г. А. Металловедение и термическая обработка цветных сплавов: учеб.пособие. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2008. – 312 с.