ТЕТРАФТОРИД ЦИРКОНІЮ ЯК ЗМІЦНЮВАЧ АЛЮМІНІЮ ТА СПЛАВІВ НА ЙОГО ОСНОВІ: Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 3-10
The paper substantiates that the use of zirconium compounds, namely zirconium dioxide and zirconium tetrafluoride, for the introduction of zirconium into aluminum is relevant, as it allows saturating aluminum-based alloys with zirconium from its intermediate products, namely ZrF4 or ZrO2. The articl...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/237 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-237 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-06-05T08:47:57Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
алюміній цирконій тетрафторид цирконію зміцнення |
| spellingShingle |
алюміній цирконій тетрафторид цирконію зміцнення Іванченко, Д.В. Ямшинський, М.М. ТЕТРАФТОРИД ЦИРКОНІЮ ЯК ЗМІЦНЮВАЧ АЛЮМІНІЮ ТА СПЛАВІВ НА ЙОГО ОСНОВІ: Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 3-10 |
| topic_facet |
алюміній цирконій тетрафторид цирконію зміцнення aluminum zirconium zirconium tetrafluoride strengthening |
| format |
Article |
| author |
Іванченко, Д.В. Ямшинський, М.М. |
| author_facet |
Іванченко, Д.В. Ямшинський, М.М. |
| author_sort |
Іванченко, Д.В. |
| title |
ТЕТРАФТОРИД ЦИРКОНІЮ ЯК ЗМІЦНЮВАЧ АЛЮМІНІЮ ТА СПЛАВІВ НА ЙОГО ОСНОВІ: Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 3-10 |
| title_short |
ТЕТРАФТОРИД ЦИРКОНІЮ ЯК ЗМІЦНЮВАЧ АЛЮМІНІЮ ТА СПЛАВІВ НА ЙОГО ОСНОВІ: Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 3-10 |
| title_full |
ТЕТРАФТОРИД ЦИРКОНІЮ ЯК ЗМІЦНЮВАЧ АЛЮМІНІЮ ТА СПЛАВІВ НА ЙОГО ОСНОВІ: Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 3-10 |
| title_fullStr |
ТЕТРАФТОРИД ЦИРКОНІЮ ЯК ЗМІЦНЮВАЧ АЛЮМІНІЮ ТА СПЛАВІВ НА ЙОГО ОСНОВІ: Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 3-10 |
| title_full_unstemmed |
ТЕТРАФТОРИД ЦИРКОНІЮ ЯК ЗМІЦНЮВАЧ АЛЮМІНІЮ ТА СПЛАВІВ НА ЙОГО ОСНОВІ: Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 3-10 |
| title_sort |
тетрафторид цирконію як зміцнювач алюмінію та сплавів на його основі: procesi littâ, 2024, vol 2 (156), 3-10 |
| title_alt |
ZIRCONIUM TETRAFLUORIDE AS A HARDENER FOR ALUMINUM AND ALUMINUM-BASED ALLOYS: Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 3-10 |
| description |
The paper substantiates that the use of zirconium compounds, namely zirconium dioxide and zirconium tetrafluoride, for the introduction of zirconium into aluminum is relevant, as it allows saturating aluminum-based alloys with zirconium from its intermediate products, namely ZrF4 or ZrO2. The article points out the disadvantages of saturating aluminum with zirconium from the ligature. The use of ZrF4 or ZrO2 as zirconium donors eliminates the need to obtain technically pure zirconium and ligatures from it. The results of thermodynamic calculations of the reduction of zirconium from zirconium tetrafluoride by aluminum are presented. It is established that the reduction of zirconium to Al3Zr is thermodynamically more likely. A flux composition containing zirconium tetrafluoride as a zirconium donor was developed for saturation of aluminum and alloys based on it with zirconium. The composition of the flux was selected based on the analysis of the ZrF4 - LiF state diagram, where the ratio of components was to ensure the lowest possible melting point of the mixture to increase its reactivity. The mechanism of zirconium reduction from tetrafluoride was established, according to which the presence of ternary compounds, in particular Li2ZrF6 or Li3ZrF7, which interact with aluminum, is mandatory in the flux, resulting in the formation of particles of the intermetallic compound Al3Zr. It was found that the zirconium content in the fluxes decreased from 96 % to 34 % 15 minutes after application to the metal surface. The recovered zirconium was transferred to the aluminum solution. The amount of zirconium tetrafluoride that should be introduced into aluminum or alloys based on it to ensure its typical content in the alloys, which, according to DSTU, is 0.2 % for AMg6l, AMg6lch, AMg10, and AMg10ch grades, was calculated. The change in the macrostructure of A7 aluminum after the introduction of zirconium from its tetrafluoride in the flux was studied. The saturation of A7 aluminum with zirconium from the flux grinds the zirconium solution in aluminum and forms a non-dendrite structure. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/237 |
| work_keys_str_mv |
AT ívančenkodv zirconiumtetrafluorideasahardenerforaluminumandaluminumbasedalloysprocesilitta2024vol2156310 AT âmšinsʹkijmm zirconiumtetrafluorideasahardenerforaluminumandaluminumbasedalloysprocesilitta2024vol2156310 AT ívančenkodv tetraftoridcirkoníûâkzmícnûvačalûmíníûtasplavívnajogoosnovíprocesilitta2024vol2156310 AT âmšinsʹkijmm tetraftoridcirkoníûâkzmícnûvačalûmíníûtasplavívnajogoosnovíprocesilitta2024vol2156310 |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:08Z |
| last_indexed |
2025-12-17T12:07:40Z |
| _version_ |
1851757177326272512 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-2372024-06-05T08:47:57Z ZIRCONIUM TETRAFLUORIDE AS A HARDENER FOR ALUMINUM AND ALUMINUM-BASED ALLOYS: Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 3-10 ТЕТРАФТОРИД ЦИРКОНІЮ ЯК ЗМІЦНЮВАЧ АЛЮМІНІЮ ТА СПЛАВІВ НА ЙОГО ОСНОВІ: Procesi littâ, 2024, Vol 2 (156), 3-10 Іванченко, Д.В. Ямшинський, М.М. алюміній цирконій тетрафторид цирконію зміцнення aluminum zirconium zirconium tetrafluoride strengthening The paper substantiates that the use of zirconium compounds, namely zirconium dioxide and zirconium tetrafluoride, for the introduction of zirconium into aluminum is relevant, as it allows saturating aluminum-based alloys with zirconium from its intermediate products, namely ZrF4 or ZrO2. The article points out the disadvantages of saturating aluminum with zirconium from the ligature. The use of ZrF4 or ZrO2 as zirconium donors eliminates the need to obtain technically pure zirconium and ligatures from it. The results of thermodynamic calculations of the reduction of zirconium from zirconium tetrafluoride by aluminum are presented. It is established that the reduction of zirconium to Al3Zr is thermodynamically more likely. A flux composition containing zirconium tetrafluoride as a zirconium donor was developed for saturation of aluminum and alloys based on it with zirconium. The composition of the flux was selected based on the analysis of the ZrF4 - LiF state diagram, where the ratio of components was to ensure the lowest possible melting point of the mixture to increase its reactivity. The mechanism of zirconium reduction from tetrafluoride was established, according to which the presence of ternary compounds, in particular Li2ZrF6 or Li3ZrF7, which interact with aluminum, is mandatory in the flux, resulting in the formation of particles of the intermetallic compound Al3Zr. It was found that the zirconium content in the fluxes decreased from 96 % to 34 % 15 minutes after application to the metal surface. The recovered zirconium was transferred to the aluminum solution. The amount of zirconium tetrafluoride that should be introduced into aluminum or alloys based on it to ensure its typical content in the alloys, which, according to DSTU, is 0.2 % for AMg6l, AMg6lch, AMg10, and AMg10ch grades, was calculated. The change in the macrostructure of A7 aluminum after the introduction of zirconium from its tetrafluoride in the flux was studied. The saturation of A7 aluminum with zirconium from the flux grinds the zirconium solution in aluminum and forms a non-dendrite structure. У роботі обґрунтовано твердження про те, що використання сполук цирконію, а саме діоксиду й тетрафториду цирконію, для введення цирконію в алюміній є актуальним, оскільки дозволяє насичувати сплави на основі алюмінію цирконієм із проміжних продуктів його отримання, а саме з ZrF4 або ZrO2. Указано на недоліки насичення цирконієм алюмінію з лігатури. Використання ZrF4 або ZrO2 як донорів цирконію дозволяє позбутися необхідності отримання технічно чистого цирконію та лігатур із нього. Представлено результати термодинамічних розрахунків відновлення цирконію з тетрафториду цирконію алюмінієм. Встановлено, що термодинамічно більш імовірним є відновлення цирконію саме до сполуки Al3Zr. Розроблено склад флюсу, що вміщує тетрафторид цирконію як донор цирконію, призначений для насичення цирконієм алюмінію та сплавів на його основі. Склад флюсу вибирався на основі аналізу діаграми стану ZrF4 – LiF, де співвідношення компонентів мало забезпечити якомога меншу температуру плавлення суміші для підвищення її реакційної здатності. Встановлено механізм відновлення цирконію з тетрафториду, за яким у складі флюсу обов’язковою є наявність потрійних сполук, зокрема Li2ZrF6 або Li3ZrF7, які взаємодіють з алюмінієм, у результаті чого утворюються частки інтерметалідної сполуки Al3Zr. Встановлено, що вміст цирконію у флюсах через 15 хв після нанесення на поверхню металу знижувався з 96 % до 34 %. Цирконій, який відновився, переходив у алюмінієвий розчин. Розраховано кількість тетрафториду цирконію, яку потрібно вводити в алюміній або сплави на його основі з метою забезпечення типового його вмісту у сплавах, який, згідно з ДСТУ, складає 0,2 % для марок АМг6л, АМг6лч, АМг10, АМг10ч. Досліджено зміну макроструктури алюмінію марки А7 після введення цирконію з його тетрафториду у складі флюсу. Насичення алюмінію марки А7 цирконієм із флюсу подрібнює розчин цирконію в алюмінії та формує бездендритну структуру. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2024-06-05 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/237 10.15407/plit2024.02.003 Casting processes; Casting processes №2 (156) 2024; 3-10 Процеси лиття; Процеси лиття №2 (156) 2024; 3-10 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/237/241 Авторське право (c) 2024 Д.В. Іванченко, М.М. Ямшинський https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |