Прусов Е.С. – канд. техн. наук, доцент кафедры «Технологии функциональных и конструкционных материалов»
600000, г. Владимир, ул. Горького, 87
Prusov E.S. – Cand. Sci. (Eng.), associate prof., Department of functional and constructional materials technology
600000, Vladimir, Gorkogo str., 87
Деев В.Б. – докт. техн. наук, проф. факультета машиностроения и автоматизации; гл. науч. сотр. лаборатории; профессор кафедры «Обработка металлов давлением»
Textile Road, 1, Hongshan District, Wuhan, 430073;
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
Deev V.B. – Dr. Sci. (Eng.), prof. of the School of mechanical engineering and automation; chief researcher of the Laboratory «Ultrafine-grained metallic materials», prof. of the Department of metal forming
Textile Road, 1, Hongshan District, Wuhan, 430073;
119049, Moscow, Leninkiу pr., 4
Аборкин А.В. – канд. техн. наук, доцент кафедры «Технология машиностроения»
600000, г. Владимир, ул. Горького, 87
Aborkin A.V. – Cand. Sci. (Eng.), associate prof., Department of mechanical engineering technology
600000, Vladimir, Gorkogo str., 87
Панфилов А.А. – канд. техн. наук, проректор по образ. деятельности
600000, г. Владимир, ул. Горького, 87
Panfilov A.A. – Cand. Sci. (Eng.), vice-rector for educational activities
600000, Vladimir, Gorkogo str., 87
Киреев А.В. – зав. лабораториями кафедры «Технологии функциональных и конструкционных материалов»
600000, г. Владимир, ул. Горького, 87
Kireev A.V. – head of laboratories, Department of functional and constructional materials technology
600000, Vladimir, Gorkogo str., 87
Недостаточное понимание характера межфазного взаимодействия армирующих частиц с матричным сплавом при многократных переплавах литых композиционных материалов является одной из проблем, ограничивающих увеличение объемов их промышленного применения. Настоящая работа направлена на установление влияния многократных переплавов алюмоматричных композитов AK12 + 10 об.% SiC на сохранение и химическую стабильность армирующих частиц карбида кремния. Показано, что увеличение количества итераций переплава не сопровождается появлением новых фаз на границах раздела частиц с матрицей, что свидетельствует о стабильности армирующей фазы SiC в алюминиево-кремниевых расплавах при рассмотренных температурно-временных и концентрационных условиях. При повторных переплавах алюмоматричных композитов с карбидом кремния происходит смещение степени равномерности распределения частиц в сторону более однородного распределения (в среднем 0,81046 на первой итерации переплава, 0,6901 – на второй и 0,5609 – на третьей) и некоторое уменьшение их средних размеров (с 70,74 мкм на первой итерации до 65,76 мкм – на второй и 61,21 мкм – на третьей), по-видимому, за счет фрагментации частиц, приводящей к росту количества более мелкой фракции. При этом доля площади, занимаемой частицами на рассматриваемых участках шлифа, остается практически неизменной (10,9293, 10,9607 и 11,6483 % соответственно на 1-й, 2-й и 3-й итерациях переплава). В ходе повторных переплавов алюмоматричных композитов системы Al–SiC происходят процессы перераспределения армирующих частиц, приводящие к разрушению агломератов даже в отсутствие интенсивного перемешивания импеллером. За счет этого равномерность распределения частиц в структуре слитков вторичных алюмоматричных композитов может быть существенно улучшена.
The lack of understanding as to the nature of interfacial interaction between reinforcing particles and the matrix alloy during repeated remelting of cast composite materials is one of the problems hindering the expansion of their industrial application. This research is aimed at establishing the effect of repeated remelting of AK12 + 10 vol.% SiC aluminum matrix composites on the retention and chemical stability of silicon carbide reinforcing particles. It is shown that an increase in the number of remelting iterations is not accompanied by any new phases appearing at the interfaces between particles and the matrix, which indicates the stability of the SiC reinforcing phase in aluminumsilicon melts under the considered temperature-time and concentration conditions. Repeated remelting of aluminum matrix composites with silicon carbide shifts the particle distribution uniformity towards a more uniform distribution degree (on average 0.81046 at the first remelting iteration, 0.6901 at the second one and 0.5609 at the third one) and slightly reduces their average sizes (from 70.74 μm at the first iteration to 65.76 μm at the second one and 61.21 μm at the third one), apparently due to particle fragmentation that leads to an increase in the quantity of finer particles. At the same time, the share of the area occupied by particles in the section regions under consideration remains practically unchanged (10.9293, 10.9607 and 11.6483 % at the first, second and third remelting iterations, respectively). In the course of repeated remelting of Al–SiC aluminum matrix composites, processes of reinforcing particle redistribution occur that lead to the destruction of agglomerates even without intensive mixing with an impeller. Due to this, the uniformity of particle distribution in the structure of secondary aluminum matrix composite ingots can be significantly improved.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.