Розроблення жароміцних ливарних сплавів на основі системи Al-Fe-Mn-Ni
Development of new creep-resistant materials is a constantly existing task for modern materials science. At the same time, the creation of creep-resistant aluminum alloys plays an important role due to the combination of low density and the potential to achieve high resistance to properties degradat...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine
2024
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-2-5 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Metal Science and Treatment of Metals |
Institution
Metal Science and Treatment of Metals| id |
oai:ojs2.localhost:article-308 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Metal Science and Treatment of Metals |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-07-25T10:23:18Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
ливарні алюмінієві сплави жароміцні сплави нові матеріали Al-Fe-Mn-Ni |
| spellingShingle |
ливарні алюмінієві сплави жароміцні сплави нові матеріали Al-Fe-Mn-Ni Voron, M. M. Solovey, М. О. Розроблення жароміцних ливарних сплавів на основі системи Al-Fe-Mn-Ni |
| topic_facet |
сasting aluminum alloys creep-resistant alloys new materials Al-Fe-Mn-Ni ливарні алюмінієві сплави жароміцні сплави нові матеріали Al-Fe-Mn-Ni |
| format |
Article |
| author |
Voron, M. M. Solovey, М. О. |
| author_facet |
Voron, M. M. Solovey, М. О. |
| author_sort |
Voron, M. M. |
| title |
Розроблення жароміцних ливарних сплавів на основі системи Al-Fe-Mn-Ni |
| title_short |
Розроблення жароміцних ливарних сплавів на основі системи Al-Fe-Mn-Ni |
| title_full |
Розроблення жароміцних ливарних сплавів на основі системи Al-Fe-Mn-Ni |
| title_fullStr |
Розроблення жароміцних ливарних сплавів на основі системи Al-Fe-Mn-Ni |
| title_full_unstemmed |
Розроблення жароміцних ливарних сплавів на основі системи Al-Fe-Mn-Ni |
| title_sort |
розроблення жароміцних ливарних сплавів на основі системи al-fe-mn-ni |
| title_alt |
Development of creep-resistant casting alloys based on the Al-Fe-Mn-Ni system |
| description |
Development of new creep-resistant materials is a constantly existing task for modern materials science. At the same time, the creation of creep-resistant aluminum alloys plays an important role due to the combination of low density and the potential to achieve high resistance to properties degradation unter elevated temperatures. Increasing the level of operating temperatures for aluminum alloys makes it possible to replace some of the parts made of iron-based materials in cars, airplanes and various machinery. This will allow to reduce the weight of machines and mechanisms, increase their energy efficiency and environmental friendliness due to the reduction of carbon dioxide emissions.Most of the widely used creep-resistant aluminum alloys belong to the Al-Si-Cu, Al-Cu and Al-Si-Cu-Fe-Ni systems. Such alloys have a relatively low level of mechanical properties, which is insufficient for modern requirements. Their significant advantage is the ease of obtaining finished products by using casting processes. Among the alternative systems of heat-resistant aluminum alloys, those containing Fe, Ni, Cr and Mn are often considered.Iron and nickel are able to form fibrous nano-sized components of eutectics with aluminum, which are stable at high temperatures. They are effective barriers for the movement of dislocations and they also do not eliminate alloys plasticity. The disadvantage of such alloys is the zero alloying of the matrix metal, which means potentially low strength.Alloying of heat-resistant aluminum alloys should be carried out with elements that have a low diffusion coefficient in aluminum. The best option for this is manganese, which can dissolve in Al-matrix in a large quantities and forms a stable strengthening intermetallic Al6Mn with aluminum. Al-Fe-Mn-Ni alloys, because of their structural and phase features, can be subjected to plastic deformation,which, in combination with heat treatment, significantly increases the level of mechanical properties of alloys in a wide temperature range due to grain refinement and inhibition of recrystallization by stable ultradispersed intermetallic particles. |
| publisher |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-2-5 |
| work_keys_str_mv |
AT voronmm developmentofcreepresistantcastingalloysbasedonthealfemnnisystem AT soloveymo developmentofcreepresistantcastingalloysbasedonthealfemnnisystem AT voronmm rozroblennâžaromícnihlivarnihsplavívnaosnovísistemialfemnni AT soloveymo rozroblennâžaromícnihlivarnihsplavívnaosnovísistemialfemnni |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:16Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:41:16Z |
| _version_ |
1850410124971081728 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-3082024-07-25T10:23:18Z Development of creep-resistant casting alloys based on the Al-Fe-Mn-Ni system Розроблення жароміцних ливарних сплавів на основі системи Al-Fe-Mn-Ni Voron, M. M. Solovey, М. О. сasting aluminum alloys creep-resistant alloys new materials Al-Fe-Mn-Ni ливарні алюмінієві сплави жароміцні сплави нові матеріали Al-Fe-Mn-Ni Development of new creep-resistant materials is a constantly existing task for modern materials science. At the same time, the creation of creep-resistant aluminum alloys plays an important role due to the combination of low density and the potential to achieve high resistance to properties degradation unter elevated temperatures. Increasing the level of operating temperatures for aluminum alloys makes it possible to replace some of the parts made of iron-based materials in cars, airplanes and various machinery. This will allow to reduce the weight of machines and mechanisms, increase their energy efficiency and environmental friendliness due to the reduction of carbon dioxide emissions.Most of the widely used creep-resistant aluminum alloys belong to the Al-Si-Cu, Al-Cu and Al-Si-Cu-Fe-Ni systems. Such alloys have a relatively low level of mechanical properties, which is insufficient for modern requirements. Their significant advantage is the ease of obtaining finished products by using casting processes. Among the alternative systems of heat-resistant aluminum alloys, those containing Fe, Ni, Cr and Mn are often considered.Iron and nickel are able to form fibrous nano-sized components of eutectics with aluminum, which are stable at high temperatures. They are effective barriers for the movement of dislocations and they also do not eliminate alloys plasticity. The disadvantage of such alloys is the zero alloying of the matrix metal, which means potentially low strength.Alloying of heat-resistant aluminum alloys should be carried out with elements that have a low diffusion coefficient in aluminum. The best option for this is manganese, which can dissolve in Al-matrix in a large quantities and forms a stable strengthening intermetallic Al6Mn with aluminum. Al-Fe-Mn-Ni alloys, because of their structural and phase features, can be subjected to plastic deformation,which, in combination with heat treatment, significantly increases the level of mechanical properties of alloys in a wide temperature range due to grain refinement and inhibition of recrystallization by stable ultradispersed intermetallic particles. Розробка нових жароміцних матеріалів є постійно існуючою задачею для сучасного матеріалознавства. Створення жароміцних алюмінієвих сплавів при цьому грає важливу роль через поєднання низької густини і потенціалу досягнення високої жароміцності. Підвищення рівня робочих температур для алюмінієвих сплавів дає можливість замінити ними частину деталей зі сплавів заліза в автомобілях, літаках та різноманітної техніки. Це дозволить знизити масу машин та механізмів, підвищити їх енергоефективність та екологічність за рахунок зниження викидів вуглекислого газу.Більшість широковживаних жароміцних алюмінієвих сплавів систем Al-Si-Cu, Al-Cu та Al-Si-Cu-Fe-Ni мають відносно низький рівень механічних властивостей. Проте, значною їх перевагою є простота одержання готових виробів литтям. Серед альтернативних систем жароміцних алюмінієвих сплавів часто розглядаються такі, що містять Fe, Ni, Cr та Mn.Залізо і нікель формують в структурі сплавів з алюмінієм волокнисті нанорозмірні компоненти евтектики, які є стабільними при високих температурах, є ефективними бар’єрами для руху дислокацій та залишають сплав пластичним за рахунок своєї морфології та дисперсності. Недоліком для таких сплавів є нульова легованість матричного металу, що означає потенційно занижену міцність.Легування жароміцних алюмінієвих сплавів доцільно проводити елементами з низьким коефіцієнтом дифузії в алюмінії. Найкращим варіантом для цього є марганець, який може у великій кількості розчинитися в алюмінієвій матриці та утворити з алюмінієм стабільний зміцнюючий інтерметалід Al6Mn. Сплави Al-Fe-Mn-Ni, завдяки їх структурно-фазовим особливостям можна піддавати пластичній деформації, що в поєднанні з термічною обробкою може підвищити рівень механічних властивостей сплавів у широкому інтервалі температур за рахунок зерноподрібнення і гальмування рекристалізації стабільними ультрадисперсними інтерметалідними частинками. Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine 2024-06-20 Article Article application/pdf https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-2-5 10.15407/mom2024.02.049 Scientific Technical Journal; Vol. 30 No. 2 (2024): The Scientific Technical journal Metal Science and Treatment of Metals; 49-58 Науково-технічний журнал; Том 30 № 2 (2024): Науково-технічний журнал Металознавство та обробка металів; 49-58 2664-2441 2073-9583 10.15407//mom2024.02 uk https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-2-5/2024-2-5 Copyright (c) 2024 Scientific Technical Journal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |