Надежда Александровна Славинская – аспирант кафедры «Литейное производство и технологии металлов» (ЛПиТМ)
680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136
Nadezhda A. Slavinskaya – Postgraduate Student of the Department of foundry production and technologies of metals
136 Tikhookeanskaya Str., Khabarovsk 680035
Хосен Ри – д.т.н., профессор кафедры ЛПиТМ
680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136
Нosen Ri – Dr. Sci. (Eng..), Professor of the Department of foundry production and technology of metals
136 Tikhookeanskaya Str., Khabarovsk 680035
Эрнст Хосенович Ри – д.т.н., профессор, заведующийкафедрой «Литейное производство и технологии металлов» ЛПиТМ
680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136
Ernst Н. Ri – Dr. Sci. (Eng.), Head of the Department of foundry production and technologies of metals
136 Tikhookeanskaya Str., Khabarovsk 680035
Андрей Сергеевич Живетьев – к.т.н., доцент кафедрыЛПиТМ
680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136
Andrei S. Zhivetev – Cand. Sci (Eng.), Assistant Professorof the Department of foundry production and technology of metals
136 Tikhookeanskaya Str., Khabarovsk 680035
Методами электронно-микроскопического исследования и микрорентгеноспектрального анализа элементов идентифицированы структурные составляющие сплава АМ4,5Кд + 0,2 мас.% La после закалки с различных температур (t = 535÷605 °С) и искусственного старения при t = 155 °С в течение 4 ч. Повышение температуры закалки от 535 до 605 °С способствует укрупнению структурных составляющих – α-твердого раствора, алюминидов различного состава, эвтектики. Установлено, что металлическая основа неоднородна по химическому составу и состоит из двух видов твердого раствора – α1 и α2. В α2-твердом растворе растворяются в большей степени Cu и Mn, по сравнению с α1-твердым раствором. С увеличением температуры закалки до 605 °С содержание меди в α1-твердом растворе уменьшается, в то же время в α2-твердом растворе концентрация меди изменяется по экстремальной зависимости с двумя ее максимумами при температурах 545 °С (4,5 ат.%) и 585 °С (8,7 ат.%). Содержание марганца в α1-твердом растворе резко снижается до температуры закалки 545 °С, а затем остается без изменения до t = 605 °С (0,2 ат.%). Содержание марганца в α2-твердом растворе изменяется также по экстремальной зависимости с максимумом концентрации при t = 545 °С (4,3 ат.% Mn). Дальнейшее повышение температуры закалки способствует резкому уменьшению содержания марганца от 1,0 ат.% при t = 565 °С до 0,3 ат.% Mn при температуре закалки 605 °С. Таким образом, максимальная растворимость Cu и Mn в α2-твердом растворе наблюдается при температуре закалки 545 °С. При температуре закалки 585 °С фиксируется только повышенное содержание меди (~8,7 ат.%). В зависимости от температуры закалки кристаллизуются алюминиды легирующих элементов с различной стехиометрией. Наиболее часто встречаются комплексно-легированные алюминиды титана AlxTiyLazCuvCdw и меди AlxCuyMnzCdv. Увеличение температуры закалки до 535–545 °С способствует росту твердости сплава АМ4,5Кд + 0,2 мас.% La до 98–104 HB с последующим ее снижением (60 HB) до температуры закалки 605 °С. Сплав без термической обработки имел твердость 60 HB. Оптимальный режим закалки сплава АМ4,5Кд + 0,2 мас.% La соответствует температуре 535–545 °С, при которой наблюдаются максимальные твердость сплава и микротвердость интерметаллида.
The identification of structural components in the AM4.5Kd + 0.2 wt.% La alloy, subjected to quenching at different temperatures (535–605 °C) and artificial aging at 155 °C for 4 h, was conducted through electron microscopy and XRD. An increase in the quenching temperature from 535 to 605 °C promotes the enlargement of structural components, including the α-solid solution, various aluminides, and eutectics. We observed that the base metal is not homogeneous in its chemical composition, consisting of two types of solid solutions: α1 and α2. The Cu and Mn solubility in the α2-solid solution is higher than in the α1-solid solution. As the quenching temperature increases to tq = 605 °C, the copper content in the α1-solid solution decreases. In contrast, the copper content in the α2-solid solution follows a curve with two maxima at 545 °С (4.5 at.%) and 585 °С (8.7 at.%). The Mn content in the α1-solid solution decreases sharply to the 545 °С quenching temperature and remains relatively constant up to tq = 605 °С (0.2 at.%). The Mn content in the α2-solid solution follows a curve with its maximum at tq = 545 °С (4.3 at.% Mn). Subsequent temperature rise results in a sharp drop in Mn content from 1.0 at.% at t = 565 °С to 0.3 at.% at 605 °С. Hence, the max solubility of Cu and Mn in the α2-solid solution occurs at 545 °C. At 585 °С, only an elevated Cu content (~8.7 at.%) was observed. Aluminides of alloying elements with different stoichiometries crystallize at different quenching temperatures, with complex AlxTiyLazCuvCdw and AlxCuyMnzCdv alloyed aluminides being most commonly found. ncreasing the quenching temperature to 535–545 °С results in higher hardness of the AM4.5Kd + 0.2 wt.% of La alloy, reaching 98–104 HB, with subsequent decrease to 60 HB as the quenching temperature reaches 605 °С. The hardness of the unhardened alloy is 60 HB. The optimal quenching temperature for the AM4.5Kd + 0.2 wt.% of La alloy is in the range of 535–545 °С. This temperature corresponds to the highest hardness of the alloy and the microhardness of the aluminide.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.