Details

Современному производству требуются легкие и высокопрочные материалы для увеличения надежности, снижения массы и топливопотребления средств передвижения. Ведется поиск подходов по упрочнению алюминиевых сплавов, обладающих кратно меньшей плотностью по сравнению со сталью и чугуном. Известны подходы по дисперсному упрочнению алюминиевых сплавов тугоплавкими частицами, что может обеспечить одновременное повышение прочности и пластичности. В качестве упрочняющих частиц перспективно использование фторида эрбия, обеспечивающего увеличение плотности дислокаций в сплаве, а также для оптимизации технологического процесса получения высокопрочных алюминиевых сплавов. Выполнено исследование влияния субмикрочастиц ErF[3] на микроструктуру и механические свойства сплава АК9. Изучены лигатура Al - ErF[3], необходимая для введения частиц в расплав, и состав, структура и свойства полученных сплавов в литом и термообработанном состоянии. Определено, что модифицирующий эффект частиц ErF[3] на структуру силуминов реализован по механизму сдерживания фронта кристаллизации и реализуется в измельчении зеренной структуры, в снижении образования кластеров железистых фаз и эвтектического пластинчатого кремния. Установлено, что добавка 1 % (мас.) ErF[3] в сплав АК9 на стадии литья приводит к повышению однородности микроструктуры и измельчению среднего размера зерна alpha-Al на 21 %. Влияние ErF[3] на деформационное поведение сплава АК9 различно в зависимости от структурного состояния сплава. Введение в сплав АК9 1 % ErF[3] способствует повышению значений предела текучести на 14 и 36 %, предела прочности на 16 и 34 % и максимальных деформаций на 40 и 72 % в стадии литья и термической обработки соответственно. Отмечено, что рост прочностных свойств сплава сочетается с негативным влиянием агломератов частиц и их кластеров. Представленные в работе результаты свидетельствуют о перспективности добавки частиц ErF[3] в алюминиевые сплавы, и предложены мероприятия по усовершенствованию технологии изготовления сплавов для повышения упрочняющего эффекта частиц.