Виготовлення і дослідження будови та ефективності комплексної лігатури Al-12Ti-8Zr
The paper presents a method of obtaining and further study of a complex master-alloy, based on aluminum, which contains a total 20 %wt. of modifying components – titanium and zirconium. The master-alloy was obtained under the conditions of electron beam casting technology by gradual fusion of metal...
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/63 |
| 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_ | 1859471920935731200 |
|---|---|
| author | Ворон, Михайло Поливода, С. Л. Фон Прусс, Марина Матвієць, Є. О. |
| author_facet | Ворон, Михайло Поливода, С. Л. Фон Прусс, Марина Матвієць, Є. О. |
| author_sort | Ворон, Михайло |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-11-02T06:08:47Z |
| description | The paper presents a method of obtaining and further study of a complex master-alloy, based on aluminum, which contains a total 20 %wt. of modifying components – titanium and zirconium. The master-alloy was obtained under the conditions of electron beam casting technology by gradual fusion of metal components and subsequent casting in the mold under vacuum conditions. The obtained master-alloy is characterized by an inhomogeneous coarse-grained structure. Intermetallic phases Al3(Ti, Zr) are characterized by a tetragonal structure of the crystal lattice and occupy 50 % vol. of the resulting master-alloy. In the composition of intermetallics, zirconium replaces about 25 % of titanium. Modification of AlSi5Cu4 alloy by the obtained master-alloy showed that the modifying phase Al3(Ti, Zr) is able to decompose and dissolve in melts of such alloys and performs its germinating and grain-refinement function. In this case, in the rapidly crystallized sample of the modified alloy, the solid solution based on aluminum contains only titanium and a small amount of copper, and in the crystallized – slowly contains both titanium and zirconium. The grain sizes of the primary solid solution based on aluminum in both samples can be estimated as the same. Titanium is also present in small amounts in iron-containing Al5SiFe needle-like phases. Zirconium is found mostly in eutectic zones, which contain both silicon and copper-enriched zones. Wider and uniform zones of eutectic are observed in the sample, crystallized with slow speed. It is determined that large particles of the modifying phase during the staying in a melt can be partially dissolved, giving part of the titanium and simultaneously react with silicon, forming more refractory intermetallic particles Al4(Ti, Zr)3Si5. The obtained data indicates the potential suitability and simultaneous need to grind the structure of such master alloys. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:12Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-63 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:12Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-632023-11-02T06:08:47Z Manufacturing and research of complex Al-12Ti-8Zr master-alloy structure and efficiency Виготовлення і дослідження будови та ефективності комплексної лігатури Al-12Ti-8Zr Ворон, Михайло Поливода, С. Л. Фон Прусс, Марина Матвієць, Є. О. aluminum alloys ligatures electron beam casting technology modification Al-Ti-Zr алюмінієві сплави лігатури електронно-променева ливарна технологія модифікування Al-Ti-Zr The paper presents a method of obtaining and further study of a complex master-alloy, based on aluminum, which contains a total 20 %wt. of modifying components – titanium and zirconium. The master-alloy was obtained under the conditions of electron beam casting technology by gradual fusion of metal components and subsequent casting in the mold under vacuum conditions. The obtained master-alloy is characterized by an inhomogeneous coarse-grained structure. Intermetallic phases Al3(Ti, Zr) are characterized by a tetragonal structure of the crystal lattice and occupy 50 % vol. of the resulting master-alloy. In the composition of intermetallics, zirconium replaces about 25 % of titanium. Modification of AlSi5Cu4 alloy by the obtained master-alloy showed that the modifying phase Al3(Ti, Zr) is able to decompose and dissolve in melts of such alloys and performs its germinating and grain-refinement function. In this case, in the rapidly crystallized sample of the modified alloy, the solid solution based on aluminum contains only titanium and a small amount of copper, and in the crystallized – slowly contains both titanium and zirconium. The grain sizes of the primary solid solution based on aluminum in both samples can be estimated as the same. Titanium is also present in small amounts in iron-containing Al5SiFe needle-like phases. Zirconium is found mostly in eutectic zones, which contain both silicon and copper-enriched zones. Wider and uniform zones of eutectic are observed in the sample, crystallized with slow speed. It is determined that large particles of the modifying phase during the staying in a melt can be partially dissolved, giving part of the titanium and simultaneously react with silicon, forming more refractory intermetallic particles Al4(Ti, Zr)3Si5. The obtained data indicates the potential suitability and simultaneous need to grind the structure of such master alloys. В роботі представлено метод одержання та подальше дослідження комплексної лігатури на основі алюмінію, яка сумарно містить 20 %мас. модифікуючих компонентів – титану і цирконію. Лігатуру було одержано в умовах електронно-променевої ливарної технології шляхом поступового сплавлення металевих компонентів та подальшим литтям в кокіль в умовах вакууму. Одержана лігатура характеризується неоднорідною крупнозернистою будовою. Інтерметалідні фази Al3(Ti, Zr) характеризуються тетрагональною будовою кристалічної ґратки та займають 50 % об. одержаної лігатури. В складі інтерметалідів цирконій заміщає біля 25 % титану. Модифікування силуміну АК5М4 одержаною лігатурою показало, що модифікуюча фаза Al3(Ti, Zr) здатна розпадатися і розчинятися в розплавах силумінів та виконувати свою зародкоутворюючу та зерноподрібнюючу функцію. При цьому в швидкозакристалізованому зразку модифікованого сплаву, твердий розчин на основі алюмінію містить лише титан і незначну кількість міді, а в закристалізованому – повільно містить і титан, і цирконій. Розміри зерен первинного твердого розчину на основі алюмінію в обох зразках можна оцінювати як однакові. Титан також знаходиться в невеликій кількості в залізовмісних голчастих фазах типу Al5SiFe. Цирконій знаходиться більшою мірою в евтектичних зонах, які містять як кремнієву складову, так і збагачену міддю Al-Al2Cu. В закристалізованому з повільною швидкістю зразку відмічаються більш широкі та рівномірні зони евтектики. Визначено, що крупні за розміром частинки модифікуючої фази під час знаходження в розплаві можуть частково розчинятися, віддаючи частину титану, і одночасно реагувати з кремнієм, утворюючи більш тугоплавкі інтерметалідні частинки Al4(Ti, Zr)3Si5. Одержані дані свідчать про потенційну придатність та одночасну необхідність подрібнення структури подібних лігатур. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-05-26 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/63 10.15407/steelcast2021.02.030 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 29 No. 2 (2021): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 29 № 2 (2021): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/63/63 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | алюмінієві сплави лігатури електронно-променева ливарна технологія модифікування Al-Ti-Zr Ворон, Михайло Поливода, С. Л. Фон Прусс, Марина Матвієць, Є. О. Виготовлення і дослідження будови та ефективності комплексної лігатури Al-12Ti-8Zr |
| title | Виготовлення і дослідження будови та ефективності комплексної лігатури Al-12Ti-8Zr |
| title_alt | Manufacturing and research of complex Al-12Ti-8Zr master-alloy structure and efficiency |
| title_full | Виготовлення і дослідження будови та ефективності комплексної лігатури Al-12Ti-8Zr |
| title_fullStr | Виготовлення і дослідження будови та ефективності комплексної лігатури Al-12Ti-8Zr |
| title_full_unstemmed | Виготовлення і дослідження будови та ефективності комплексної лігатури Al-12Ti-8Zr |
| title_short | Виготовлення і дослідження будови та ефективності комплексної лігатури Al-12Ti-8Zr |
| title_sort | виготовлення і дослідження будови та ефективності комплексної лігатури al-12ti-8zr |
| topic | алюмінієві сплави лігатури електронно-променева ливарна технологія модифікування Al-Ti-Zr |
| topic_facet | aluminum alloys ligatures electron beam casting technology modification Al-Ti-Zr алюмінієві сплави лігатури електронно-променева ливарна технологія модифікування Al-Ti-Zr |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/63 |
| work_keys_str_mv | AT voronmihajlo manufacturingandresearchofcomplexal12ti8zrmasteralloystructureandefficiency AT polivodasl manufacturingandresearchofcomplexal12ti8zrmasteralloystructureandefficiency AT fonprussmarina manufacturingandresearchofcomplexal12ti8zrmasteralloystructureandefficiency AT matvíêcʹêo manufacturingandresearchofcomplexal12ti8zrmasteralloystructureandefficiency AT voronmihajlo vigotovlennâídoslídžennâbudovitaefektivnostíkompleksnoílígaturial12ti8zr AT polivodasl vigotovlennâídoslídžennâbudovitaefektivnostíkompleksnoílígaturial12ti8zr AT fonprussmarina vigotovlennâídoslídžennâbudovitaefektivnostíkompleksnoílígaturial12ti8zr AT matvíêcʹêo vigotovlennâídoslídžennâbudovitaefektivnostíkompleksnoílígaturial12ti8zr |