4_2018_s_8

 

Название статьи ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СИЛУМИНА АК7 ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ НАНОНАПОЛНИТЕЛЯ TiC-Al2O3
Авторы

А.И. Комаров, канд. техн. наук, заведующий лабораторией технологий модифицирования конструкционных материалов, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Д.В. Орда, младший научный сотрудник лаборатории технологий модифицирования конструкционных материалов, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь

Д.О. Искандарова, младший научный сотрудник лаборатории технологий модифицирования конструкционных материалов, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь
В рубрике ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
Год 2018 номер журнала 4 Страницы

65–71
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 669.715 Индекс ББК  
Аннотация В статье рассмотрены структурно-фазовые превращения доэвтектического сплава АК7, происходящие при его модифицировании наноразмерной композицией TiC–α-Al2O3, вводимой совместно с микропорошками алюминия или меди. Показано, что использование микропорошков различной природы и морфологии оказывает прямое воздействие на степень преобразования структуры сплава. При этом наиболее эффективно введение нанонаполнителя совместно с порошком меди, частицы которой представлены дендритами с развитой поверхностью. Показано, что модифицирование сплава малыми долями (0,5  мас.%) нанонаполнителя приводит к диспергированию структуры (уменьшению дендритов твердого раствора алюминия и железосодержащих включений в 2 и 3 раза соответственно), а также изменению морфологии интерметаллидных включений. Формирование модифицированной структуры обеспечивает снижение коэффициента трения, повышение износостойкости и расширение диапазона нагрузок. Показано, что введение наноразмерной композиции TiC–α-Al2O3 в количестве 0,5 мас.% совместно с микропорошком меди или алюминия приводит к снижению коэффициента трения в 1,8–2 раза при нагрузках до 20 МПа, а дополнительное введение УНТ обеспечивает интенсивное снижение коэффициента трения при 30 МПа до значений 0,016–0,018. Установлено, что использование микропорошков алюминия при введении модификатора обеспечивает повышение износостойкости в 1,4–1,6 раз, а использование меди или меди с УНТ обеспечивает многократное повышение износостойкости (потеря массы на образцах не зафиксирована), тогда как для исходного сплава она составляет 8,73∙10–5 мг/м.
Ключевые слова нанонаполнитель, карбид титана, корунд, структурообразование, сплав АК7, коэффициент трения, износостойкость
   
Список цитируемой литературы
  • Металловедение алюминия и его сплавов / Н.Н. Буйнов [и  др.]; отв. ред. И.Н. Фридляндер. — 2-е изд., доп. и перераб. — М.: Металлургия, 1983. — 280 с.
  • Мондольфо, Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов / Л.Ф. Мондольфо; пер. с англ. — М.: Металлургия, 1979. — 640 с.
  • Properties of ceramic-reinforced aluminum matrix composites — a review / D.K. Das [et al.] // International Journal of mechanical and Materials Engneering. — 2014. — № 1:12. — Pp. 1–16.
  • Verresh Kumar, G.B. Mechanical and tribological behavior of particulate rein-forced aluminum metal matrix composites  — a  review / G.B. Verresh Kumar, C.S.P. Rao, N. Selvaraj // Journal of Minerals & Materials Characterization & En-gineering. — 2011. — Vol. 10, No. 1. — Pp. 59–91.
  • Abdel-Nasser, M. Omran Development of Al-TiC alloys using powder metallurgy as grain refiners for aluminium and its alloys  / M. Omran Abdel-Nasser // Int. Journal of Engineering research and applications. — 2014. — Vol. 4, Is. 7 (Version 6).   — Pp. 118–125.
  • Comparative processing-structure-property studies of Al-Cu matrix composites reinforced with TiC particulates / H. Kaftelen [et al.] // Composites: Part A. — 2011. — № 42. — Pp. 812–824.
  • Borodianskiy, K. Mechanical Properties and Microstructure Characterization of Al-Si Cast Alloys Formation Using Carbide Nanoparticles / K. Borodianskiy, M. Zinigrad // Journal of Materials Sciences and Applications. — 2015. — Vol. 1, No. 3. — Pp. 85–90.
  • Михеев, Р.С. Алюмоматричные композиционные материалы с карбидным упрочнением для решения задач новой техники / Р.С. Михеев, Т.А. Чернышова. — М.: Маска, 2013. — 356 с.
  • Комаров, А.И. Синтез наноструктурированных тугоплавких наполнителей, их влияние на структуру и свойства силуминов / А.И. Комаров // Перспективные материалы и технологии: в 2 т. / под ред. В.В. Клубовича. — Витебск: ВГТУ, 2015. — Т. 2, гл. 12. — С. 202–223.
  • Комаров, А.И. Синтез карбидо-корундового наполнителя и его воздействие на структуру и свойства поршневого сплава АК12М2МгН / А.И. Комаров, В.И. Комарова, Д.В. Орда // Механика машин, механизмов и материалов. — 2016. — № 1(34). — С. 81–86.
  • Композиционный порошок TiC – α-Al2O3 и способ его получения: пат. BY 22136 / А.И. Комаров, В.И. Комарова, Д.В. Орда. — Опубл. 27.06.2016.
  • Способ модифицирования алюминия или алюминий-кремниевых сплавов: заявка BY 20170407 / А.И. Комаров, В.И. Комарова, Д.О. Искандарова, Д.В. Орда. — Опубл. 30.10.2017.