Формування шарів псевдосплаву Al-Pb методом контактного легування
Physico-Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine (Kyiv, Ukraine) Received 10.06.2022 UDK 669.018.9:669.15-194 Foundry and mechanical properties of Al-Si alloys, as well as tribological alloys of the Al-Sn system have high casting and mechanical properties. However, with inc...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/formation-al-pb-contact-alloying-method |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Institution
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-24 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-05-31T05:04:18Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
псевдосплав контактне легування антифрикційні сплави олово свинець алюміній твердий розчин легуючі елементи |
| spellingShingle |
псевдосплав контактне легування антифрикційні сплави олово свинець алюміній твердий розчин легуючі елементи Щерецький, В. О. Кузменко, О. А. Набока, О. А. Каранда, О. А. Формування шарів псевдосплаву Al-Pb методом контактного легування |
| topic_facet |
псевдосплав контактне легування антифрикційні сплави олово свинець алюміній твердий розчин легуючі елементи pseudoalloy contact alloying antifriction alloys tin lead aluminum solid solution alloying elements |
| format |
Article |
| author |
Щерецький, В. О. Кузменко, О. А. Набока, О. А. Каранда, О. А. |
| author_facet |
Щерецький, В. О. Кузменко, О. А. Набока, О. А. Каранда, О. А. |
| author_sort |
Щерецький, В. О. |
| title |
Формування шарів псевдосплаву Al-Pb методом контактного легування |
| title_short |
Формування шарів псевдосплаву Al-Pb методом контактного легування |
| title_full |
Формування шарів псевдосплаву Al-Pb методом контактного легування |
| title_fullStr |
Формування шарів псевдосплаву Al-Pb методом контактного легування |
| title_full_unstemmed |
Формування шарів псевдосплаву Al-Pb методом контактного легування |
| title_sort |
формування шарів псевдосплаву al-pb методом контактного легування |
| title_alt |
Formation of Al–Pb by the Contact alloying Method |
| description |
Physico-Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine (Kyiv, Ukraine)
Received 10.06.2022
UDK 669.018.9:669.15-194
Foundry and mechanical properties of Al-Si alloys, as well as tribological alloys of the Al-Sn system have high casting and mechanical properties. However, with increasing speed and load of friction in modern engines, old piston and antifriction alloys cease to meet existing technological requirements. According to existing research, three or more elemental systems based on Al-Sn with silicon and copper have monothetical nonvarant transformations with fluid stratification in the temperature range of 500-550 0C, with a significant difference in density. The solid-liquid zone on the phase diagram has a large size (350-400 0C). And the complete curing of such alloys occurs at low temperatures, almost at the level of the crystallization temperature of pure tin. The temperature of the triple eutectic for the systems Al-Sn, Si-Cu, Al-Sn-Si, Al-Sn-Cu is reported to be in the range of 213-228 0C [7]. According to the microstructure in such alloys in the cast state, the phase of the solid solution is usually located at the grain boundaries of the dendrites of the primary solid solution of aluminum or grains of the eutectic Al-Si. After heat treatment, the microstructure of such alloys usually changes, and the phase of the solid tin solution acquires a globular shape, which can be explained by the melting of the tin phase and the intensification of diffusion processes at elevated temperatures. To solve these problems, by contact doping (solid-liquid combination of the matrix of aluminum alloy with liquid lead) was obtained promising composite material Al-Sn + Pb, which has increased tribological properties.
References
1 Davis F. A., Eyre T. S. (1994). The effect of silicon content and morphology on the wear of aluminium-silicon alloys under dry and lubricated sliding conditions. Tribology International. Vol. 27, № 3. P. 171–181. 2 Nassar A., Taha A. S., Labeeb A., Gouda S. A. (2015). Structure and properties of the Al-SnCu bearing alloy under different cold rolling conditions. Journal of Materials Science and Engineering B5. № 7–8. P. 298–304. 3 Rajan T.V., Tribol. Trans. 36 (1) (1995) 121. 4 Tanaka T., Sakamoto M., Sato Y, Pat. US5384205, 1995. 5 Mengucci P., Abis S., Barucca G. J. Alloy Compd. 215 (11) (1994) 309. 6 Soto Y., Mizuno Y., Sakamoto M., SAE Paper No. 940691. 7 Belov N. A. Mikhailina A. O. Alabin A. N., Stolyarova O. O. (2016). Theoretical and experiment study of the Al-Cu-Si-Sn phase diagram in the range of aluminum alloys. Metal Science and head treatment. Vol. 58, № 3–4. P. 195–201. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/formation-al-pb-contact-alloying-method |
| work_keys_str_mv |
AT ŝerecʹkijvo formationofalpbbythecontactalloyingmethod AT kuzmenkooa formationofalpbbythecontactalloyingmethod AT nabokaoa formationofalpbbythecontactalloyingmethod AT karandaoa formationofalpbbythecontactalloyingmethod AT ŝerecʹkijvo formuvannâšarívpsevdosplavualpbmetodomkontaktnogoleguvannâ AT kuzmenkooa formuvannâšarívpsevdosplavualpbmetodomkontaktnogoleguvannâ AT nabokaoa formuvannâšarívpsevdosplavualpbmetodomkontaktnogoleguvannâ AT karandaoa formuvannâšarívpsevdosplavualpbmetodomkontaktnogoleguvannâ |
| first_indexed |
2025-09-24T17:42:35Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:42:35Z |
| _version_ |
1844168103964966912 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-242023-05-31T05:04:18Z Formation of Al–Pb by the Contact alloying Method Формування шарів псевдосплаву Al-Pb методом контактного легування Щерецький, В. О. Кузменко, О. А. Набока, О. А. Каранда, О. А. псевдосплав контактне легування антифрикційні сплави олово свинець алюміній твердий розчин легуючі елементи pseudoalloy contact alloying antifriction alloys tin lead aluminum solid solution alloying elements Physico-Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine (Kyiv, Ukraine) Received 10.06.2022 UDK 669.018.9:669.15-194 Foundry and mechanical properties of Al-Si alloys, as well as tribological alloys of the Al-Sn system have high casting and mechanical properties. However, with increasing speed and load of friction in modern engines, old piston and antifriction alloys cease to meet existing technological requirements. According to existing research, three or more elemental systems based on Al-Sn with silicon and copper have monothetical nonvarant transformations with fluid stratification in the temperature range of 500-550 0C, with a significant difference in density. The solid-liquid zone on the phase diagram has a large size (350-400 0C). And the complete curing of such alloys occurs at low temperatures, almost at the level of the crystallization temperature of pure tin. The temperature of the triple eutectic for the systems Al-Sn, Si-Cu, Al-Sn-Si, Al-Sn-Cu is reported to be in the range of 213-228 0C [7]. According to the microstructure in such alloys in the cast state, the phase of the solid solution is usually located at the grain boundaries of the dendrites of the primary solid solution of aluminum or grains of the eutectic Al-Si. After heat treatment, the microstructure of such alloys usually changes, and the phase of the solid tin solution acquires a globular shape, which can be explained by the melting of the tin phase and the intensification of diffusion processes at elevated temperatures. To solve these problems, by contact doping (solid-liquid combination of the matrix of aluminum alloy with liquid lead) was obtained promising composite material Al-Sn + Pb, which has increased tribological properties. References 1 Davis F. A., Eyre T. S. (1994). The effect of silicon content and morphology on the wear of aluminium-silicon alloys under dry and lubricated sliding conditions. Tribology International. Vol. 27, № 3. P. 171–181. 2 Nassar A., Taha A. S., Labeeb A., Gouda S. A. (2015). Structure and properties of the Al-SnCu bearing alloy under different cold rolling conditions. Journal of Materials Science and Engineering B5. № 7–8. P. 298–304. 3 Rajan T.V., Tribol. Trans. 36 (1) (1995) 121. 4 Tanaka T., Sakamoto M., Sato Y, Pat. US5384205, 1995. 5 Mengucci P., Abis S., Barucca G. J. Alloy Compd. 215 (11) (1994) 309. 6 Soto Y., Mizuno Y., Sakamoto M., SAE Paper No. 940691. 7 Belov N. A. Mikhailina A. O. Alabin A. N., Stolyarova O. O. (2016). Theoretical and experiment study of the Al-Cu-Si-Sn phase diagram in the range of aluminum alloys. Metal Science and head treatment. Vol. 58, № 3–4. P. 195–201. Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) Надійшла 10.06.2022 УДК 669.018.9:669.15-194 Ливарні та механічні властивості сплавів Al-Si, а також трибологічних сплавів системи Al-Sn мають високі ливарні та механічні властивості. Однак з підвищенням швидкості і навантаження тертя в сучасних двигунах, старі поршневі та антифрикційні сплави перестають задовольняти існуючі технологічні вимоги. Відповідно до існуючих досліджень три і більше елементні системи на базі Al-Sn з кремнієм і міддю мають монотектичні нонваріантні перетворення з розшаруванням рідин в інтервалі температур 500-550 0С, зі значною різницею по густині. Твердо-рідка зона на фазовій діаграмі має великий розмір (350-400 0С). А повне затвердіння таких сплавів відбувається за низьких температур, майже на рівні температури кристалізації чистого олова. Температура потрійної евтектики для систем Al-Sn, Si-Cu, Al-Sn-Si, Al-Sn-Cu знаходиться, за різними повідомленнями, в межах 213-228 0С [7]. За мікроструктурою в таких сплавах в литому стані фаза твердого розчину зазвичай розташована на границях зерен дендритів первинного твердого розчину алюмінію або зерен евтектики Al-Si. Після термічної обробки мікроструктура таких сплавів зазвичай змінюється, і фаза твердого розчину олова набуває глобулярної форми, що можливо пояснити розплавленням фази олова та інтенсифікацію дифузійних процесів на підвищених температурах. Для вирішення цих проблем шляхом контактного легування (твердо-рідинного суміщення матриці алюмінієвого сплаву з рідким свинцем) було одержано перспективний композиційний матеріал Al-Sn+Pb, що має підвищені трибологічні властивості. Список літератури1 Davis F. A., Eyre T. S. (1994). The effect of silicon content and morphology on the wear of aluminium-silicon alloys under dry and lubricated sliding conditions. Tribology International. Vol. 27, № 3. P. 171–181. 2 Nassar A., Taha A. S., Labeeb A., Gouda S. A. (2015). Structure and properties of the Al-SnCu bearing alloy under different cold rolling conditions. Journal of Materials Science and Engineering B5. № 7–8. P. 298–304. 3 Rajan T.V., Tribol. Trans. 36 (1) (1995) 121. 4 Tanaka T., Sakamoto M., Sato Y, Pat. US5384205, 1995. 5 Mengucci P., Abis S., Barucca G. J. Alloy Compd. 215 (11) (1994) 309. 6 Soto Y., Mizuno Y., Sakamoto M., SAE Paper No. 940691. 7 Belov N. A. Mikhailina A. O. Alabin A. N., Stolyarova O. O. (2016). Theoretical and experiment study of the Al-Cu-Si-Sn phase diagram in the range of aluminum alloys. Metal Science and head treatment. Vol. 58, № 3–4. P. 195–201. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2023-05-28 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/formation-al-pb-contact-alloying-method 10.15407/plit2022.02.003 Casting processes; Casting processes №2 (148) 2022 Процеси лиття; Процеси лиття №2 (148) 2022 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/formation-al-pb-contact-alloying-method/26 Авторське право (c) 2023 В. О. Щерецький, О. А. Кузменко, О. А. Набока, О. А. Каранда https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |