Створення нових технологій та підвищення механічних і експлуатаційних характеристик литих виробів є актуальною проблемою ливарного виробництва. При безперервно зростаючих вимогах до підвищення якості виливків та необхідності економії матеріалів традиційні технології стають дедалі менш ефективними. В теперішній час набувають більшої актуальності комплексні технології, що поєднують процеси рафінування, модифікування та зовнішніх впливів на метал виливка, що кристалізується в ливарній формі.

В свою чергу, ефективним способом підвищення механічних властивостей сплавів є зміна морфології фаз, що формуються, за рахунок затвердіння і модифікування їх у різко нерівноважних умовах. При цьому створюються умови подрібнення структурних складових, значного підвищення розчинності у твердому стані, пригнічення зростання грубих включень первинних інтерметалідів.

Результати аналітичних досліджень ефективності спільного використання процесів впливу тиску та модифікування на кристалізацію сплавів системи Al-Si, а також результати використання розробленої на кафедрі ливарного виробництва Українського державного університету науки і технологій комплексної технології модифікування та газодинамічного впливу на розплав у ливарній формі показали, що ця технологія дозволяє подрібнити структурні складові, підвищити механічні та експлуатаційні властивості литих виробів. Теоретичне обґрунтування доцільності і можливості саме комплексного впливу модифікуванням та газовим тиском на процес структуроутворення ливарних сплавів полягає, в тому числі, в наступному. Дія тиску на кристалізацію сплавів системи Al-Si проявляється у подрібненні структурних складових. Тиск сприяє збільшенню взаємної розчинності компонентів сплавів, а також змінює евтектичну концентрацію сплавів. Отримані дані показують, що проведення процесу кристалізації при впливі модифікування або тиску призводить до зсуву в область більш високих концентрацій другого компонента нерівноважних ліквідусу і солідусу з одночасним підвищенням температури евтектики, що дає підстави для використання комбінованих способів впливу на процес структуроутворення. Збільшення розчинності компонентів може пояснюватися гальмовуванням первинної дифузії, яка має місце при переході сплаву з рідкого стану в твердий.

Зокрема, при виробництві виливків деталей «Опорний наконечник стійки конвеєра», що виготовляються зі сплаву АК5М способом лиття в кокіль, в порядок технологічних операцій виготовлення виливка були включені наступні етапи: проведення рафінування (препарат DEGASAL T 200) і введення модифікатора EUTEKTAL T 200), введення в робочу порожнину форми пристрою для подачі газу оригінальної конструкції, витримка виливка з пристроєм протягом заданого проміжку часу, подача газу (аргону) з початковими показниками тиску                       0,15-0,20 МПа, наступне нарощування тиску до 1,0-1,1 МПа та витримка під тиском до повного затвердіння виливка.

Комплексна технологія газодинамічного впливу на розплав у ливарній формі та модифікування дозволяє досягти стійкого ефекту подрібнення кристалічної структури, зниження макро- і мікродефектів та підвищення механічних властивостей сплаву АК5М, що твердіє в неохолоджуваному кокілі у порівнянні з традиційною технологією: тимчасовий опір збільшується з 161-162 МПа до                   184-185 МПа (на 11-12 %), твердість – з 68-70 НВ до 184-185 НВ, відносне подовження з 0,9-1,0 % до 1,26-1,27 % (на 26-27 %).

Отримані дані свідчать про перспективність проведення подальших досліджень у даному напрямку з використанням можливостей інших способів впливу на процес формування структури алюмінієвих сплавів в процесі їхнього затвердіння.