Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5

За допомогою зіркоподібної форми для визначення схильності сплавів до утворення гарячих тріщин та мікроскопічного аналізу досліджено вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та формування структури сплаву Al – Cu5. На основі кластерної теорії розглянуто механізм впливу хімічного складу...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2011
Hauptverfasser:	Гаврилюк, В.Г., Ласковець, В.В., Гзовський, К.Ю.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2011
Schriftenreihe:	Металознавство та обробка металів
Schlagworte:	Плавлення і кристалізація
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63661
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5 / В.Г. Гаврилюк, В.В. Ласковець, К.Ю. Гзовський // Металознавство та обробка металів. — 2011. — № 1. — С. 25-29. — Бібліогр.: 1 назв. — укp.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-63661
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-636612014-06-05T03:02:05Z Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5 Гаврилюк, В.Г. Ласковець, В.В. Гзовський, К.Ю. Плавлення і кристалізація За допомогою зіркоподібної форми для визначення схильності сплавів до утворення гарячих тріщин та мікроскопічного аналізу досліджено вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та формування структури сплаву Al – Cu5. На основі кластерної теорії розглянуто механізм впливу хімічного складу на процеси структуроутворення. Исследовано влияние титана на склонность к образованию горячих трещин и структуру сплава Al – Cu5. Рассмотрен механизм влияния титана на процессы, проходящие в расплаве и в процессе кристаллизации. Influence of the titanium on propensity of hot cracks formation and structure of Al – Cu5 alloy is investigated. The mechanism of influence of the titanium on the processes in a liquid alloy and in the course of crystallisation is considered. 2011 Article Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5 / В.Г. Гаврилюк, В.В. Ласковець, К.Ю. Гзовський // Металознавство та обробка металів. — 2011. — № 1. — С. 25-29. — Бібліогр.: 1 назв. — укp. 2073-9583 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63661 621.74: 669.714 uk Металознавство та обробка металів Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Плавлення і кристалізація Плавлення і кристалізація
spellingShingle	Плавлення і кристалізація Плавлення і кристалізація Гаврилюк, В.Г. Ласковець, В.В. Гзовський, К.Ю. Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5 Металознавство та обробка металів
description	За допомогою зіркоподібної форми для визначення схильності сплавів до утворення гарячих тріщин та мікроскопічного аналізу досліджено вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та формування структури сплаву Al – Cu5. На основі кластерної теорії розглянуто механізм впливу хімічного складу на процеси структуроутворення.
format	Article
author	Гаврилюк, В.Г. Ласковець, В.В. Гзовський, К.Ю.
author_facet	Гаврилюк, В.Г. Ласковець, В.В. Гзовський, К.Ю.
author_sort	Гаврилюк, В.Г.
title	Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5
title_short	Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5
title_full	Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5
title_fullStr	Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5
title_full_unstemmed	Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5
title_sort	вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів al – cu5
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2011
topic_facet	Плавлення і кристалізація
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63661
citation_txt	Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5 / В.Г. Гаврилюк, В.В. Ласковець, К.Ю. Гзовський // Металознавство та обробка металів. — 2011. — № 1. — С. 25-29. — Бібліогр.: 1 назв. — укp.
series	Металознавство та обробка металів
work_keys_str_mv	AT gavrilûkvg vplivtitanunashilʹnístʹdoutvorennâgarâčihtríŝintastrukturusplavívalcu5 AT laskovecʹvv vplivtitanunashilʹnístʹdoutvorennâgarâčihtríŝintastrukturusplavívalcu5 AT gzovsʹkijkû vplivtitanunashilʹnístʹdoutvorennâgarâčihtríŝintastrukturusplavívalcu5
first_indexed	2025-07-05T14:24:13Z
last_indexed	2025-07-05T14:24:13Z
_version_	1836817269084127232
fulltext	Ìåòàëîçíàâñòâî òà îáðîáêà ìåòàë³â 1’2011 25 Плавлення і кристалізація V. M. Duka, A. G. Borisov Influence of changing conditions of cooling in crystallization range on the structure of ÀÊ7÷ alloy Summary Influence of cooling regimes of ÀÊ7÷ alloy samples on cast structure was investigated. It was found that processes regulating formation of not-dendritic structures occur in narrow interval of time and temperature and cooling rate out of this interval have no substantial influence on the morphology of primary phase. УДК 621.74: 669.714 Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al-Cи5 В. П. Гаврилюк, член-кореспондент НАН України В. В. Ласковець K. Ю. Гзовський, кандидат технічних наук Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ За допомогою зіркоподібної форми для визначення схильності сплавів до утворення гарячих тріщин та мікроскопічного аналізу досліджено вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та формування структури сплаву Al – Cu5. На основі кластерної теорії розглянуто механізм впливу хімічного складу на процеси структуроутворення. Âèñîêîì³öí³ àëþì³í³ºâ³ ñïëàâè º îäíèì ³ç íàéá³ëüø ïåðñïåêòèâíèõ âèä³â ìàòåð³àë³â äëÿ àâ³àêîñì³÷íî¿ òåõí³êè, ìàøèíîáóäóâàííÿ òà ìåäèöèíè. Öå ïîâ’ÿçàíî, íàñàìïåðåä, ç ¿õ âèñîêîþ ïèòîìîþ ì³öí³ñòþ, ÿêà ïåðåâèùóº ïèòîìó ì³öí³ñòü ñòàëåé. Îäíàê, ðàçîì ³ç ïåðåâàãàìè, ³ñíóþ÷³ àëþì³í³ºâ³ ñïëàâè ìàþòü é íåäîë³êè. Òàê ñèëóì³íè, ìàþ÷è âèñîê³ òåõíîëîã³÷í³ âëàñòèâîñò³, íå â³äçíà÷àþòüñÿ âèñîêèì ð³âíåì ì³öíîñò³. Âèñîêîì³öí³ ñïëàâè, íàâïàêè, ïðè âèñîêîìó ð³âí³ ì³öíîñò³ ìàþòü íèçüê³ ëèâàðí³ âëàñòèâîñò³. Îòæå, ï³äâèùåííÿ ð³âíÿ òåõíîëîã³÷íèõ âëàñòèâîñòåé àëþì³í³ºâèõ ñïëàâ³â òà âñòàíîâëåííÿ ìåõàí³çìó ¿õ ñòðóêòóðîóòâîðåííÿ º àêòóàëüíîþ íàóêîâîþ ïðîáëåìîþ. Îäí³ºþ ç íàéá³ëüø ïåðñïåêòèâíèõ ãðóï âèñîêîì³öíèõ ëèâàðíèõ àëþì³í³ºâèõ ñïëàâ³â º ñïëàâè íà îñíîâ³ ñèñòåìè Al – Cu – Ti, âîíè â³äð³çíÿþòüñÿ âèñîêîþ ì³öí³ñòþ â ïîºäíàíí³ ç ïëàñòè÷í³ñòþ òà òåïëîñò³éê³ñòþ. Â [1] áóëî âñòàíîâëåíî, ùî çàñòîñóâàííÿ ë³ãàòóðè AlTi5B1 òà òèòàíó äëÿ ïîäð³áíåííÿ çåðíà â ñïëàâ³ AlCu4Ti íå ïðèçâîäèòü äî çíèæåííÿ ê³ëüêîñò³ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí ïðè ëèòò³ â ìåòàëåâ³ ôîðìè. Ï³äâèùåííÿ âì³ñòó òèòàíó â³ä 0,01 äî 0,18 % (òóò ³ äàë³ ìàñ. ÷àñòêà) ïðèçâîäèòü äî çá³ëüøåííÿ ðîçì³ð³â çåðíà â³ä 93 μm äî 158 μm. Îäíàê, ïðè ëèòò³ ñïëàâó â ôîðìè ç ï³ùàíî-ãëèíèñòèõ ñóì³øåé çá³ëüøåííÿ âì³ñòó Ìåòàëîçíàâñòâî òà îáðîáêà ìåòàë³â 1’201126 Плавлення і кристалізація òèòàíó â³ä 0,01 äî 0,18 % òà âíåñåííÿ çàðîäêîâî¿ ôàçè TiB2 ïðèçâîäèòü äî çíà÷íîãî ïîêðàùåííÿ òåõíîëîã³÷íèõ âëàñòèâîñòåé ñïëàâó. Óòâîðåííÿ òð³ùèí ïðè ëèòò³ ñïëàâ³â ïîâ’ÿçóþòü ³ç íàñòóïíèìè ãîëîâíèìè ïðè÷èíàìè: âåëèêèé ³íòåðâàë êðèñòàë³çàö³¿, íàïðóæåííÿ â ³íòåðâàë³ êðèñòàë³çàö³¿ òà îõîëîäæåííÿ, ôàçè àáî ñòðóêòóðè ³ç íèçüêîþ òåìïåðàòóðîþ ïëàâëåííÿ íà ãðàíèöÿõ çåðåí, ãðóáà çåðåííà ñòðóêòóðà, íèçüêà â’ÿçê³ñòü ìàòðèö³ ïðè ï³äâèùåíèõ òåìïåðàòóðàõ, ãðóáà áóäîâà äåíäðèò³â, íèçüêà ðóõëèâ³ñòü çåðåí â ³íòåðâàë³ òâåðä³ííÿ, íèçüêà ðóõëèâ³ñòü ð³äêî¿ ôàçè â ³íòåðâàë³ êðèñòàë³çàö³¿ [2]. Îäíàê, çàóâàæèìî, ùî ïðàêòè÷íî âñ³ ôàêòîðè, ðîçãëÿíóò³ ó ïîïåðåäí³õ ðîáîòàõ, íå ïîâ’ÿçàí³ ³ç âçàºìîä³ºþ êîìïîíåíò³â ó ðîçïëàâàõ, à ñòîñóþòüñÿ ëèøå îñîáëèâîñòåé ïðîöåñ³â çàðîäæåííÿ ³ ðîñòó òâåðäî¿ ôàçè. Òàêèé ï³äõ³ä äî ïèòàííÿ ñòðóêòóðîóòâîðåííÿ ñïëàâ³â äîì³íóº âïðîäîâæ áàãàòüîõ äåñÿòèë³òü, âíàñë³äîê ÷îãî íàóêîâà ïðîáëåìà êåðóâàííÿ ïðîöåñîì êðèñòàë³çàö³¿ òà ïðàêòè÷íà ïðîáëåìà îòðèìàííÿ âèëèâê³â ç âèñîêîì³öíèõ ëèâàðíèõ ñïëàâ³â ñêëàäíî¿ ôîðìè çàëèøàþòüñÿ íå âèð³øåíèìè. Íà íàøó äóìêó îäíèì ç âàæëèâèõ ôàêòîð³â, ìîæëèâî, ïåðâèííèõ, ùî âïëèâàº íà ôîðìóâàííÿ ñòðóêòóðè òà, ÿê íàñë³äîê, ïðîöåñè óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí, º âçàºìîä³ÿ êîìïîíåíò³â â ðîçïëàâ³ òà ¿õ òîïîëîã³÷íå ³ õ³ì³÷íå óïîðÿäêóâàííÿ, íàñë³äêîì ÷îãî ñòàº çì³íà ïðîöåñ³â çàðîäæåííÿ ³ ðîñòó òâåðäî¿ ôàçè, îá’ºìí³ çì³íè òà íàïðóæåííÿ. Òàêèì ÷èíîì, çàâäàííÿì äàíîãî äîñë³äæåííÿ º âñòàíîâëåííÿ âçàºìîçâ’ÿçêó ì³æ õ³ì³÷íèì ñêëàäîì ìîäåëüíèõ ñïëàâ³â íà îñíîâ³ ñèñòåìè Al – Cu – Ti, ¿õ ñòðóêòóðîþ ³ ñõèëüí³ñòþ äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí òà ïîäàëüøèé ðîçâèòîê óÿâëåíü ïðî óïîðÿäêóâàííÿ â ðîçïëàâàõ òà éîãî âïëèâ íà ïðîöåñ ñòðóêòóðîóòâîðåííÿ. Â äàíèõ äîñë³äæåííÿõ âèêîðèñòîâóâàëè ìîäåëüí³ ñïëàâè ñèñòåìè Al – Cu5 – Ti. Âì³ñò òèòàíó çì³íþâàëè â³ä 0,19 äî 0,47 %. Õ³ì³÷í³ ñêëàäè ñïëàâ³â òà ¿õ âïëèâ íà ïàðàìåòð ñõèëüíîñò³ ñïëàâó äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí (N), âåëè÷èíó çåðíà òà ôàçîâèé ñêëàä ïðåäñòàâëåíî â òàáëèö³. Âèïëàâêó äîñë³äíèõ ñïëàâ³â ïðîâîäèëè â åëåêòðè÷íèõ ïå÷àõ îïîðó òèïó ÑØÎË ç âèêîðèñòàííÿì ãðàô³òî-øàìîòíîãî òèãëÿ. Âèãîòîâëåííÿ çðàçê³â äëÿ âñòàíîâëåííÿ ñõèëüíîñò³ ñïëàâ³â äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí ïðîâîäèëè ç âèêîðèñòàííÿì ìåòàëåâî¿ ôîðìè (ä³àìåòð ðîáî÷î¿ ÷àñòèíè çðàçê³â 0,01 ì), ï³ä³ãð³òî¿ äî òåìïåðàòóðè 400 îC [1]. Õ³ì³÷íèé ñêëàä ñïëàâ³â âèçíà÷àëè ìåòîäîì ³îííî¿ ñïåêòðîñêîï³¿ çà äîïîìîãîþ ñïåêòðîìåòðà SDP 750 ô³ðìè LECO TECHNIK. ßê öå âèäíî ³ç ñòðóêòóð, ïðåäñòàâëåíèõ íà ðèñóíêó à, ñòðóêòóðà ñïëàâó Al –Cu5 ñêëàäàºòüñÿ ³ç êîì³ð÷àñòèõ çåðåí α -òâåðäîãî ðîç÷èíó òà âêëþ÷åíü ôàçè ÑuAl2, ùî ðîçòàøîâàí³, çäåá³ëüøîãî, íà ãðàíèöÿõ çåðåí. ßê âèäíî ç äàíèõ, ïðåäñòàâëåíèõ â òàáëèö³ òà íà ðèñóíêó á, ï³äâèùåííÿ âì³ñòó òèòàíó â³ä 0,19 % äî 0,24 % (Cu/Ti = Хімічний склад сплаву та параметр схильності сплаву до утворення гарячих тріщин Величина зерна , 1 5,10 0,19 20,27 3,25 160 , CuA l2 2 5,03 0,22 17,32 3,75 237 , CuA l2 3 5,06 0,24 15,89 4,00 430 , CuA l2 4 5,04 0,27 14,10 2,50 46 , CuA l2, A l3Ti 5 5,01 0,38 9,95 2,75 97 , CuA l2, A l3Ti 6 5,05 0,43 8,84 3,00 125 , CuA l2, A l3Ti 7 5,03 0,47 8,14 3,50 174 , CuA l2, A l3Ti Фазовий складСплав Сu, % Ti, % Cu (ат.%) / Ti (ат.%) N μm α α α α α α α Ìåòàëîçíàâñòâî òà îáðîáêà ìåòàë³â 1’2011 27 Плавлення і кристалізація 15,89) â ñïëàâ³ ïðèçâîäèòü äî ìàêñèìàëüíîãî îãðóáëåííÿ ñòðóêòóðè òâåðäîãî ðîç÷èíó (ðîçì³ð çåðíà ñêëàäàº 430 μm) ³ ìàêñèìàëüíîãî ï³äâèùåííÿ ñõèëüíîñò³ ñïëàâó äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí N = 4 (òàáëèöÿ). Ïîäàëüøå ï³äâèùåííÿ âì³ñòó òèòàíó â³ä 0,24 % äî 0,27 %, (Cu/Ti = 14,1) ïðèçâîäèòü äî óòâîðåííÿ äð³áíèõ âêëþ÷åíü ôàçè Al3Ti êîìïàêòíî¿ ôîðìè, ÷àñòêè àëþì³í³ä³â â ñòðóêòóð³ ðîçòàøîâàí³ á³ëÿ ãðàíèöü çåðåí (ðèñóíîê â), ÿê³ îð³ºíòîâàí³ â³äïîâ³äíî íàïðÿìêó òåïëîâ³äâîäó, íàñë³äêîì ÷îãî º ïîäð³áíåííÿ ñòðóêòóðè òâåðäîãî ðîç÷èíó, ðîçì³ð çåðíà ÿêîãî ñòàíîâèòü 46 μm òà çíèæåííÿ ñõèëüíîñò³ ñïëàâó äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí. Ï³äâèùåííÿ âì³ñòó òèòàíó â³ä 0,27 % äî 0,38 %, ïðèçâåëî äî çá³ëüøåííÿ ðîçì³ð³â ôàçè Al3Ti òà îãðóáëåííÿ ñòðóêòóðè. Îãðóáëåííÿ ñòðóêòóðè ñïëàâó Al – Cu5 òà ï³äâèùåííÿ éîãî ñõèëüíîñò³ äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí ïðè âì³ñò³ òèòàíó äî 0,24 % (Cu/Ti = 15,89) íå ìîæóòü áóòè ïîÿñíåí³ íà îñíîâ³ êëàñè÷íèõ òåîð³é ïîäð³áíåííÿ çåðíà, ùî âèìàãàº ïîøóêó íîâèõ íàóêîâî îá´ðóíòîâàíèõ ïîÿñíåíü öüîãî ÿâèùà. Íàÿâí³ñòü ³êîñàºäðè÷íîãî óïîðÿäêóâàííÿ ìåòàëåâèõ ðîçïëàâ³â º òåîðåòè÷íî îá´ðóíòîâàíîþ [3] òà åêñïåðèìåíòàëüíî ï³äòâåðäæåíîþ [4 – 7] é çíàéøëà øèðîêå âèêîðèñòàííÿ äëÿ ïðîãíîçóâàííÿ ñêëàä³â ñïëàâ³â, ùî ìàþòü ñõèëüí³ñòü äî ïåðåîõîëîäæåííÿ ³, ÿê íàñë³äîê, óòâîðåííÿ êâàç³êðèñòàë³â òà ìåòàëåâîãî ñêëà [4 – 7]. Öå äàº íàì çìîãó âèêîðèñòîâóâàòè öþ òåîð³þ äëÿ ïîÿñíåíü ³íøèõ ÿâèù ïðè âèâ÷åíí³ ïåðåõîäó ìåòàëåâèõ ðîçïëàâ³â äî òâåðäî¿ ôàçè. Âèõîäÿ÷è ³ç ðîçðàõóíêó ð³çíèöü àòîìíèõ ðàä³óñ³â òèòàíó òà ì³ä³ Δr = 1,13, òà áàçóþ÷èñü íà äàíèõ, Вплив вмісту титану на структуру сплаву Al – Cu5. a – 0,19 % Ti, б – 0,24 % Ti, в – 0,27 % Ti, г – 0,38 % Ti. Ìåòàëîçíàâñòâî òà îáðîáêà ìåòàë³â 1’201128 Плавлення і кристалізація ïðåäñòàâëåíèõ â ðîáîòàõ [8] é ðîçðàõóíêàõ çà äîïîìîãîþ òîïîëîã³÷íî¿ ìîäåë³, ïðåäñòàâëåíî¿ â [9], âèçíà÷åíî, ùî â ñèñòåì³ Ñu – Ti, Al – Ñu – Ti óòâîðþºòüñÿ êëàñòåð ³ç êîîðäèíàö³éíèì ÷èñëîì CN = 15,088. Êëàñòåð Ñu15Ti â³äíîñèòüñÿ äî êëàñòåð³â ³êîñàºäðè÷íîãî òèïó, îäíàê éîìó ïðèòàìàííà ì³í³ìàëüíà åôåêòèâí³ñòü óïàêóâàííÿ àòîì³â ñåðåä êëàñòåð³â ³ç êîîðäèíàö³éíèìè ÷èñëàìè â³ä 6 äî 20 [8]. Îòæå, îñîáëèâî âèñîêà ñõèëüí³ñòü ñïëàâ³â ñèñòåìè Al – Cu – Ti äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí ïîëÿãàº, íà íàøó äóìêó, ó ïðèðîä³ éîãî ðîçïëàâó, çîêðåìà, â óòâîðåíí³ êëàñòåðó Ñu15Ti ³ç íèçüêîþ åôåêòèâí³ñòþ óïàêóâàííÿ àòîì³â òà éîãî íåâ³äïîâ³äí³ñòü ñòðóêòóð³ òâåðäî¿ ôàçè. ßê âèäíî ç åêñïåðèìåíòàëüíèõ äàíèõ (òàáëèöÿ), ñàìå çá³ëüøåííÿ êîíöåíòðàö³¿ òèòàíó ïî â³äíîøåííþ äî ì³ä³, ùî â³äïîâ³äàº ñï³ââ³äíîøåííþ ó êëàñòåð³ Ñu15Ti, ïðèçâîäèòü äî ìàêñèìàëüíîãî ï³äñèëåííÿ ñõèëüíîñò³ ñïëàâ³â äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí. Ïîäàëüøå ï³äâèùåííÿ âì³ñòó òèòàíó äî 0,27 % (Cu/Ti = 14,1) ïðèçâîäèòü äî óòâîðåííÿ êëàñòåðó ì³æ àëþì³í³ºì òà òèòàíîì. Âèõîäÿ÷è ³ç ðîçðàõóíêó ð³çíèöü àòîìíèõ ðàä³óñ³â òèòàíó òà àëþì³í³þ Δ r = 1,01, òà áàçóþ÷èñü íà äàíèõ, ïðåäñòàâëåíèõ â ðîáîòàõ [8] é ðîçðàõóíêàõ ç âèêîðèñòàííÿì òîïîëîã³÷íî¿ ìîäåë³ [9], âèçíà÷åíî, ùî â ñèñòåì³ Al – Ti óòâîðþºòüñÿ êëàñòåð ³ç êîîðäèíàö³éíèì ÷èñëîì CN = 13,358. Îòæå, íàéá³ëüø â³ðîã³äíèì º óòâîðåííÿ êëàñòåðó Al13Ti â ñèñòåì³ Al – Ti. Îäíàê, ìè íå âèêëþ÷àºìî ìîæëèâ³ñòü ôîðìóâàííÿ êëàñòåð³â Al12Ti òà Al14Ti, ùî çà ñâîºþ ïðèðîäîþ ñõîæ³ íà êëàñòåð Al13Ti. Êëàñòåð Al13Ti íàëåæèòü äî êëàñòåð³â íå³êîñàºäðè÷íîãî òèïó. ßê öå âèäíî ³ç äàíèõ, ïðåäñòàâëåíèõ â [8], ñòðóêòóðà êëàñòåðó Al13Ti íàáëèæåíà äî êóá³÷íî¿ ãðàíåöåíòðîâàíî¿ ´ðàòêè àëþì³í³þ. Öå ïîÿñíþº íàéá³ëüø âèñîêó åôåêòèâí³ñòü ñàìå òèòàíó ïî â³äíîøåííþ äî àëþì³í³þ ÿê åëåìåíòà, ùî ñïðè÷èíþº ïîäð³áíåííÿ çåðåííî¿ ñòðóêòóðè íàâ³òü ïðè íàäçâè÷àéíî íèçüêèõ êîíöåíòðàö³ÿõ [10]. ßê â³äîìî ç [9 – 11], åôåêòèâí³ñòü óïîðÿäêóâàííÿ àòîì³â â ðîçïëàâàõ, ïðîöåñ êðèñòàë³çàö³¿, ñòðóêòóðà òà ìåõàí³÷í³ âëàñòèâîñò³ ìàþòü ò³ñíèé çâ’ÿçîê. Ïðè âèñîê³é åôåêòèâíîñò³ ïàêóâàííÿ àòîì³â â ðîçïëàâàõ (òàêèõ ÿê ìåòàëåâå ñêëî, êâàç³êðèñòàë³÷í³ ñïëàâè åâòåêòèêè) êðèñòàë³çàö³ÿ â³äáóâàºòüñÿ ïðè â³äíîñíî íèçüêîìó ð³âí³ îá’ºìíèõ çì³í ³ íàïðóæåíü, íàñë³äêîì ÷îãî º ¿õ âèñîê³ òåõíîëîã³÷í³ òà ìåõàí³÷í³ âëàñòèâîñò³ ó ëèòîìó ñòàí³ [9 – 11]. ² íàâïàêè, ïðè óòâîðåíí³ ðîçïëàâ³â ³ç íèçüêîþ åôåêòèâí³ñòþ ïàêóâàííÿ, òàêèõ ÿê Al – Ñu – Ti, îñîáëèâî â îáëàñòÿõ êîíöåíòðàö³é, ùî â³äïîâ³äàþòü ñï³ââ³äíîøåííþ åëåìåíò³â ó êëàñòåðàõ ç íèçüêîþ åôåêòèâí³ñòþ ïàêóâàííÿ, òàêèõ ÿê Ñu15Ti (òàáëèöÿ), êðèñòàë³çàö³ÿ â³äáóâàºòüñÿ ïðè â³äíîñíî âèñîêîìó ð³âí³ îá’ºìíèõ çì³í ³ íàïðóæåíü ïðè êðèñòàë³çàö³¿ [2], íàñë³äêîì ÷îãî º âèñîêà ñõèëüí³ñòü äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí. Òàêèì ÷èíîì âèñîêà ñõèëüí³ñòü ñïëàâ³â ñèñòåìè Al – Cu – Ti äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí ïîâ’ÿçàíà, ïîðÿä ç â³äîìèì ôàêòîðîì, òàêîæ ïðèðîäîþ éîãî ðîçïëàâó, à ñàìå ç óòâîðåííÿì êëàñòåðà Ñu15Ti ³êîñàºäðè÷íîãî òèïó ç íèçüêîþ åôåêòèâí³ñòþ ïàêóâàííÿ àòîì³â òà éîãî íåâ³äïîâ³äí³ñòþ ñòðóêòóð³ àëþì³í³þ. Ï³äâèùåííÿ âì³ñòó òèòàíó á³ëüøå, í³æ äîñòàòíüî äëÿ ôîðìóâàííÿ êëàñòåðó Ñu15Ti äî (Cu/Ti = 14,1), ïðèçâîäèòü äî óòâîðåííÿ êëàñòåðà Al13Ti, ùî íàáëèæåíèé äî êóá³÷íî¿ ãðàíåöåíòðîâàíî¿ ́ ðàòêè àëþì³í³þ, ïîäð³áíåííþ çåðíà òà ìàêñèìàëüíîìó çíèæåííþ ñõèëüíîñò³ ñïëàâó äî óòâîðåííÿ ãàðÿ÷èõ òð³ùèí. Óòâîðåííÿ êëàñòåðà Al13Ti, óïîðÿäêóâàííÿ ÿêîãî íàáëèæåíî äî êóá³÷íî¿ ãðàíåöåíòðîâàíî¿ ´ðàòêè àëþì³í³þ, ïîÿñíþº íàéá³ëüø âèñîêó åôåêòèâí³ñòü ñàìå òèòàíó ïî â³äíîøåííþ äî àëþì³í³þ ÿê åëåìåíòà, ùî ñïðè÷èíþº ïîäð³áíåííÿ çåðåííî¿ ñòðóêòóðè. Ìåòàëîçíàâñòâî òà îáðîáêà ìåòàë³â 1’2011 29 Плавлення і кристалізація Література 1. Sigworth G., DeHart F., Millhollen S. Use of high strength aluminum casting alloys in automotive applications // Konferenz-Einzelbericht: Light Metals 2001 Metaux Legers, 40th Annual Conf. of Metallurgist of CIM. – 2001. – P. 313 – 322. 2. Íîâèêîâ È.È. Ãîðÿ÷åëîìêîñòü öâåòíûõ ìåòàëëîâ è ñïëàâîâ. – Ì.: Íàóêà, 1966. 3. Miracle D. B., Senkov O. N. // J. Non-Cryst. Sol. – 2003. – P. 174 – 191. 4. Holland-Moritz D., Schenk T., Bellissent R. Short-range order in undercooled Co-melts // J. Non-Cryst. Solids. – 2002. – P. – 312 – 314. 5. Schenk T., Simonet V., Holland-Moritz D. // Europhys. Lett. – 2004. – 65. – P. 34 – 40. 6. Holland-Moritz D., Schenk T., Simonet R. // Mater. Sci. Eng. A. – 2004. – 98. – Ð. 375 – 377. 7. Hirotsu M., Matsushita T., Ohkubo A. // Mat. Sci. Eng. A. – 1997. – Ð. 226 – 228. 8. Miracle D., Lord E., Ranganathan S. Candidate Atomic Cluster Configurations in Metallic Glass Structures. // Materials Transactions. – 2006. – 47, No. 7. – P. 1737 – 1742. 9. Ling-Ling Shi, Jian Xu, Evan Ma. Alloy composition of metallic glasses and eutectics from an idealized structural model. // Acta Materialia. –2008. – 56. – Ð. 313 – 321. 10. McCartney D.G. // Int. Mater. Rev. – 1989. – 34. – P. 247 – 260. 11. Inoue A. Stabilization of metallic supercooled liquid and bulk amorphous alloys // Acta mater. – 2000. – 48. – P. 279 – 306. Îäåðæàíî 08.12.09 Â. Ï. Ãàâðèëþê, Â. Â. Ëàñêîâåö, Ê. Þ. Ãçîâñêèé Âëèÿíèå òèòàíà íà ñêëîííîñòü ê îáðàçîâàíèþ ãîðÿ÷èõ òðåùèí è ñòðóêòóðó ñïëàâà Al – Cu5 Ðåçþìå Èññëåäîâàíî âëèÿíèå òèòàíà íà ñêëîííîñòü ê îáðàçîâàíèþ ãîðÿ÷èõ òðåùèí è ñòðóêòóðó ñïëàâà Al – Cu5. Ðàññìîòðåí ìåõàíèçì âëèÿíèÿ òèòàíà íà ïðîöåññû, ïðîõîäÿùèå â ðàñïëàâå è â ïðîöåññå êðèñòàëëèçàöèè. V. P. Gavriljuk, V. V. Laskovets, K. Yu. Gzowski Influence of the titanium on propensity of hot cracks formation and structure of Al – Cu5 alloy Summary Influence of the titanium on propensity of hot cracks formation and structure of Al – Cu5 alloy is investigated. The mechanism of influence of the titanium on the processes in a liquid alloy and in the course of crystallisation is considered.

Вплив титану на схильність до утворення гарячих тріщин та структуру сплавів Al – Cu5

Institution

Ähnliche Einträge