Структура и свойства композита A356—AlCuFe, полученного с использованием электромагнитного перемешивания

Abstract

В работе исследована возможность создания композита на основе силумина А356 ( ≈ 7% вес. Si, 0,4% вес. Mg и др.) методом литья с добавлением в расплав порошка квазикристаллической фазы Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ (45% вес. Al, 38% вес. Cu, 17% вес. Fe) и последующей обработки расплава в магнитогидродинамической (МГД) установке. Показано, что при добавлении около 8% вес. порошка Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ и выборе оптимальных параметров обработки расплава в МГД-установке может быть получен композитный материал с твёрдостью на 70% выше, чем у исходного сплава А356. Проанализировано влияние термической обработки и интенсивной пластической деформации на структуру и свойства полученного сплава. Изучены механические свойства композита A356—Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ при повышенных температурах.

В роботі досліджено можливість створення композиту на основі силуміну А356 ( ≈ 7% ваг. Si, 0,4% ваг. Mg та ін.) шляхом лиття з додаванням у розтоп порошку квазикристалічної фази Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ (45% ваг. Al, 38% ваг. Cu, 17% ваг. Fe) та подальшого оброблення розтопу в магнетогідродинамічній (МГД) установці. Показано, що при додаванні близько 8% ваг. порошку Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ та виборі оптимальних параметрів оброблення розтопу в МГД-установці може бути одержано композитний матеріял з твердістю, на 70% вищою, ніж у вихідного стопу А356. Проаналізовано вплив термічного оброблення та інтенсивної пластичної деформації на структуру та властивості одержаного стопу. Досліджено механічні властивості композиту A356—Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ при підвищених температурах.

This paper considers the possibility of fabrication of the composites based on silumin A356 ( ≈ 7% wt. Si, 0.4% wt. Mg, etc.), using casting with the addition of quasi-crystalline Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ (45% wt. Al, 38% wt. Cu, 17% wt. Fe) particles into the melt pool and subsequent treatment of the melt in a magnetohydrodynamic (MHD) plant. As shown, the addition of 8%wt. of Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ powder provides optimal parameters of the treatment in the MHD plant and enables production of composite material, whose hardness is higher by 70% than that of the initial A356 alloy. The influence of heat treatment and severe plastic deformation on the structure and properties of the obtained alloy is analysed. Mechanical properties of A356—Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ composites at elevated temperatures are studied.