Вплив електрострумової обробки розплаву алюмінієвого сплаву В95пч на механічні властивості та структуру литого стану з урахуванням додаткової термічної обробки
The paper presents the results of investigation of pulse electric current treatment of liquid state of Al-Zn-Mg-Cu alloy of B95пч modification in complex with (AlTi5B1 and NaCl) reagent treatment in order to determine the conditions and exposure parameters under which the level of mechanical propert...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/130 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471949831340032 |
|---|---|
| author | Kim, Kyung-Hyun Suk, Sim Hyun Цуркін, В.М. Іванов, А.В. Жданов, О.О. Гумененко, М.К. Честних, М.В. Дьогтєв, Ю.Н. |
| author_facet | Kim, Kyung-Hyun Suk, Sim Hyun Цуркін, В.М. Іванов, А.В. Жданов, О.О. Гумененко, М.К. Честних, М.В. Дьогтєв, Ю.Н. |
| author_sort | Kim, Kyung-Hyun |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-15T10:55:04Z |
| description | The paper presents the results of investigation of pulse electric current treatment of liquid state of Al-Zn-Mg-Cu alloy of B95пч modification in complex with (AlTi5B1 and NaCl) reagent treatment in order to determine the conditions and exposure parameters under which the level of mechanical properties that correspond to indices of cast alloy after thermal treatment is achieved. As is known, alloys of Al-Zn-Mg-Cu system are widely used in mechanical engineering and aircraft construction. In this case, the performance properties of the pieces of machinery produced of these alloys must be ensured at the highest level. For this purpose, after casting operations the heat treatment is used that increases significantly the price of the finished billets. That is why the urgent task arises of searching for methods of alloy treatment at the casting stage, which would provide the indices of mechanical properties of Al-Zn-Mg-Cu system cast alloy at the level that would meet the result of heat treatment. The studies presented in this paper have shown the principle possibility of achieving this goal.
According to mentioned results it is proposed to use for treatment the pulses electric current in complex with reagents treatment. If reagent treatment acts on the elements of the alloy structure selectively, then energy processing forms a complex of phenomena that provide an active improvement of the cast alloy quality. It is proved that for application of electric current treatment, it is necessary to immerse the electrodes with an insulated side surface to the different depth and introduce the optimal dose of electric energy density of the order of 108 J/m3.
The suggested principle of melt treatment provides practically rounded shape of a-Al grains and an increase of casting microstructure homogeneity degree. Strength indexes (σв, σ0.2) are raised by 2.3 times, that practically corresponds to the result of heat treatment according to T6 procedure.
This result can be explained by the complex action on the melt of energy and reagent influence that changes the mechanisms of structure formation and solidification, inter alia through the active homogenization and degassing of metal liquids while increasing the crystallization centers, providing the formation of cast metal substructure with a more “advantageous” solid solution morphology based on Al and eutectic components that usually occurs at alloys of the Al-Zn-Mg-Cu system during quenching. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:40Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-130 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:40Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-1302023-06-15T10:55:04Z Influence of electric current treatment of B95пч aluminum alloy melt on mechanical properties and structure of cast state taking into account additional heat treatment Вплив електрострумової обробки розплаву алюмінієвого сплаву В95пч на механічні властивості та структуру литого стану з урахуванням додаткової термічної обробки Kim, Kyung-Hyun Suk, Sim Hyun Цуркін, В.М. Іванов, А.В. Жданов, О.О. Гумененко, М.К. Честних, М.В. Дьогтєв, Ю.Н. melt electric current treatment heat treatment structure properties quality розплав електрострумова обробка термообробка структура властивості якість The paper presents the results of investigation of pulse electric current treatment of liquid state of Al-Zn-Mg-Cu alloy of B95пч modification in complex with (AlTi5B1 and NaCl) reagent treatment in order to determine the conditions and exposure parameters under which the level of mechanical properties that correspond to indices of cast alloy after thermal treatment is achieved. As is known, alloys of Al-Zn-Mg-Cu system are widely used in mechanical engineering and aircraft construction. In this case, the performance properties of the pieces of machinery produced of these alloys must be ensured at the highest level. For this purpose, after casting operations the heat treatment is used that increases significantly the price of the finished billets. That is why the urgent task arises of searching for methods of alloy treatment at the casting stage, which would provide the indices of mechanical properties of Al-Zn-Mg-Cu system cast alloy at the level that would meet the result of heat treatment. The studies presented in this paper have shown the principle possibility of achieving this goal. According to mentioned results it is proposed to use for treatment the pulses electric current in complex with reagents treatment. If reagent treatment acts on the elements of the alloy structure selectively, then energy processing forms a complex of phenomena that provide an active improvement of the cast alloy quality. It is proved that for application of electric current treatment, it is necessary to immerse the electrodes with an insulated side surface to the different depth and introduce the optimal dose of electric energy density of the order of 108 J/m3. The suggested principle of melt treatment provides practically rounded shape of a-Al grains and an increase of casting microstructure homogeneity degree. Strength indexes (σв, σ0.2) are raised by 2.3 times, that practically corresponds to the result of heat treatment according to T6 procedure. This result can be explained by the complex action on the melt of energy and reagent influence that changes the mechanisms of structure formation and solidification, inter alia through the active homogenization and degassing of metal liquids while increasing the crystallization centers, providing the formation of cast metal substructure with a more “advantageous” solid solution morphology based on Al and eutectic components that usually occurs at alloys of the Al-Zn-Mg-Cu system during quenching. В роботі наведено результати досліджень обробки сплаву системи Al-Zn-Mg-Cu модифікації В95пч у рідкому стані імпульсами електричного струму у комплексі з реагентною обробкою (AlTi5B1 та NaCl) з метою визначення умов та параметрів впливу, за яких досягається рівень механічних властивостей, що відповідає показникам литого сплаву після термічної обробки. Як відомо, сплави системи Al-Zn-Mg-Cu активно застосовують у машинобудуванні та літакобудуванні. У цьому випадку службові характеристики деталей із цих сплавів потрібно забезпечити на найвищому рівні. Для цього використовують після операцій лиття термообробку, яка суттєво підвищує ціну готових заготовок. Тому актуальною постає задача пошуку методів обробки сплаву ще на стадії лиття, які б забезпечили рівень механічних властивостей литого сплаву системи Al-Zn-Mg-Cu на рівні, що відповідав би результату після термообробки. Дослідження, результати яких наведено у даній роботі, показали принципові можливості досягнення такої мети. Запропоновано для обробки використовувати імпульси електричного струму у комплексі з реагентами. Якщо обробка реагентами діє вибірково на елементи структури сплаву, то енергетична – формує комплекс явищ, що забезпечують активне підвищення якості литого сплаву. Доведено, що при застосуванні електрострумової обробки потрібно використовувати різно заглиблені електроди з ізольованою бічною поверхнею та забезпечувати оптимальну величину густини електричної енергії порядку 108 Дж/м3. Запропонований принцип обробки розплаву забезпечує практично округлу форму зерен a-Al, зростання ступеня однорідності мікроструктури виливка. Показники міцності (σв, σ0,2) підвищено у 2,3 рази, що практично відповідає значенням у термообробленому стані за режимом Т6. Такий результат можна пояснити комплексною дією на розплав енергетичного та реагентного впливу, які змінюють механізми структуроутворення та твердіння, у тому числі за рахунок активної гомогенізації та дегазації металевої рідини при збільшенні центрів кристалізації, забезпечуючи формування субструктури литого металу з більш «вигідною» морфологією твердого розчину на основі Al та евтектичних складових, яке зазвичай виникає для сплавів системи Al-Zn-Mg-Cu при гартуванні. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-06-15 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/130 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 28 No. 4 (2020): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 28 № 4 (2020): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/130/131 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | розплав електрострумова обробка термообробка структура властивості якість Kim, Kyung-Hyun Suk, Sim Hyun Цуркін, В.М. Іванов, А.В. Жданов, О.О. Гумененко, М.К. Честних, М.В. Дьогтєв, Ю.Н. Вплив електрострумової обробки розплаву алюмінієвого сплаву В95пч на механічні властивості та структуру литого стану з урахуванням додаткової термічної обробки |
| title | Вплив електрострумової обробки розплаву алюмінієвого сплаву В95пч на механічні властивості та структуру литого стану з урахуванням додаткової термічної обробки |
| title_alt | Influence of electric current treatment of B95пч aluminum alloy melt on mechanical properties and structure of cast state taking into account additional heat treatment |
| title_full | Вплив електрострумової обробки розплаву алюмінієвого сплаву В95пч на механічні властивості та структуру литого стану з урахуванням додаткової термічної обробки |
| title_fullStr | Вплив електрострумової обробки розплаву алюмінієвого сплаву В95пч на механічні властивості та структуру литого стану з урахуванням додаткової термічної обробки |
| title_full_unstemmed | Вплив електрострумової обробки розплаву алюмінієвого сплаву В95пч на механічні властивості та структуру литого стану з урахуванням додаткової термічної обробки |
| title_short | Вплив електрострумової обробки розплаву алюмінієвого сплаву В95пч на механічні властивості та структуру литого стану з урахуванням додаткової термічної обробки |
| title_sort | вплив електрострумової обробки розплаву алюмінієвого сплаву в95пч на механічні властивості та структуру литого стану з урахуванням додаткової термічної обробки |
| topic | розплав електрострумова обробка термообробка структура властивості якість |
| topic_facet | melt electric current treatment heat treatment structure properties quality розплав електрострумова обробка термообробка структура властивості якість |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/130 |
| work_keys_str_mv | AT kimkyunghyun influenceofelectriccurrenttreatmentofb95pčaluminumalloymeltonmechanicalpropertiesandstructureofcaststatetakingintoaccountadditionalheattreatment AT suksimhyun influenceofelectriccurrenttreatmentofb95pčaluminumalloymeltonmechanicalpropertiesandstructureofcaststatetakingintoaccountadditionalheattreatment AT curkínvm influenceofelectriccurrenttreatmentofb95pčaluminumalloymeltonmechanicalpropertiesandstructureofcaststatetakingintoaccountadditionalheattreatment AT ívanovav influenceofelectriccurrenttreatmentofb95pčaluminumalloymeltonmechanicalpropertiesandstructureofcaststatetakingintoaccountadditionalheattreatment AT ždanovoo influenceofelectriccurrenttreatmentofb95pčaluminumalloymeltonmechanicalpropertiesandstructureofcaststatetakingintoaccountadditionalheattreatment AT gumenenkomk influenceofelectriccurrenttreatmentofb95pčaluminumalloymeltonmechanicalpropertiesandstructureofcaststatetakingintoaccountadditionalheattreatment AT čestnihmv influenceofelectriccurrenttreatmentofb95pčaluminumalloymeltonmechanicalpropertiesandstructureofcaststatetakingintoaccountadditionalheattreatment AT dʹogtêvûn influenceofelectriccurrenttreatmentofb95pčaluminumalloymeltonmechanicalpropertiesandstructureofcaststatetakingintoaccountadditionalheattreatment AT kimkyunghyun vplivelektrostrumovoíobrobkirozplavualûmíníêvogosplavuv95pčnamehaníčnívlastivostítastrukturulitogostanuzurahuvannâmdodatkovoítermíčnoíobrobki AT suksimhyun vplivelektrostrumovoíobrobkirozplavualûmíníêvogosplavuv95pčnamehaníčnívlastivostítastrukturulitogostanuzurahuvannâmdodatkovoítermíčnoíobrobki AT curkínvm vplivelektrostrumovoíobrobkirozplavualûmíníêvogosplavuv95pčnamehaníčnívlastivostítastrukturulitogostanuzurahuvannâmdodatkovoítermíčnoíobrobki AT ívanovav vplivelektrostrumovoíobrobkirozplavualûmíníêvogosplavuv95pčnamehaníčnívlastivostítastrukturulitogostanuzurahuvannâmdodatkovoítermíčnoíobrobki AT ždanovoo vplivelektrostrumovoíobrobkirozplavualûmíníêvogosplavuv95pčnamehaníčnívlastivostítastrukturulitogostanuzurahuvannâmdodatkovoítermíčnoíobrobki AT gumenenkomk vplivelektrostrumovoíobrobkirozplavualûmíníêvogosplavuv95pčnamehaníčnívlastivostítastrukturulitogostanuzurahuvannâmdodatkovoítermíčnoíobrobki AT čestnihmv vplivelektrostrumovoíobrobkirozplavualûmíníêvogosplavuv95pčnamehaníčnívlastivostítastrukturulitogostanuzurahuvannâmdodatkovoítermíčnoíobrobki AT dʹogtêvûn vplivelektrostrumovoíobrobkirozplavualûmíníêvogosplavuv95pčnamehaníčnívlastivostítastrukturulitogostanuzurahuvannâmdodatkovoítermíčnoíobrobki |