cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ МИСИС10.17073/0021-3438-2015-5-11-19cvmet-258Research ArticleМеталлургия цветных металловMetallurgy of Non-Ferrous MetalsТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ ИМПУЛЬСНЫМИ МАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИTheoretical and experimental substantiation of treatment of aluminum-based melts by pulsed magnetic fieldsНикитинК. В.NikitinK. V.

докт. техн. наук, доцент, гл. науч. сотр. кафедры литейных и высокоэффективных технологий СамГТУ (443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244). Тел.: (846) 333-61-01. Факс: (846) 242-22-68

kvn-6411@mail.ruАмосовЕ. А.AmosovE. A.

докт. техн. наук, проф., заведующий этой кафедрой. Тел./факс: (846) 242-22-68

tlp@samgtu.ruНикитинВ. И.NikitinV. I.

канд. техн. наук, доцент кафедры металловедения, порошковой металлургии, наноматериалов СамГТУ. Тел./факс: (846) 242-28-89

amosov-ea@rambler.ruГлущенковВ. А.GlushenkovV. A.

технологические процессы пластического деформирования» (НИЛ-41) СГАУ (443086, г. Самара, Московское ш., 34). Тел./факс: (846) 335-18-45

imp@ssau.ruЧерниковД. Г.ChernikovD. G.

канд. техн. наук, ст. науч. сотр. НИЛ-41, ассистент кафедры обработки металлов давлением СГАУ. Тел.: (846) 334-09-04

omd@ssau.ruСамарский государственный технический университет (СамГТУ)Russian FederationСамарский государственный аэрокосмический университет (СГАУ) им. акад. С.П. Королева (национальный исследовательский университет)Russian Federation201512122015051119Copyright © Никитин К.В., Амосов Е.А., Никитин В.И., Глущенков В.А., Черников Д.Г., 20152015Никитин К.В., Амосов Е.А., Никитин В.И., Глущенков В.А., Черников Д.Г.Nikitin K.V., Amosov E.A., Nikitin V.I., Glushenkov V.A., Chernikov D.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/258

Рассмотрены факторы, обуславливающие твердофазное диспергирование частиц легирующих элементов, в зависимости от их природы, в алюминиевом расплаве. Показано, что дробление частиц может происходить под воздействием всесторонних растягивающих напряжений, возникающих в результате прогрева частиц. Размеры вновь образующихся в результате дробления частиц определяются протяженностью микротрещин в исходных частицах. На примере лигатуры Al–20мас.%Si теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования дополнительных внешних воздействий (например, магнитно-импульсной обработки лигатурного расплава) с целью интенсификации процессов усвоения кремния в жидком алюминии и обеспечения микрокристаллического строения лигатуры.

Factors causing the solid-phase dispersion of the particles of alloying elements in the aluminum melt depending on their nature are considered. It is shown that the particles can be fragmented under the effect of uniform tensile stresses appearing due to heating the particles. The reasonability of using additional external effects (for example, magnetic-pulsed treatment of the foundry-alloy melt) in order to intensify the assimilation of silicon in liquid aluminum and provision of microcrystalline structure of the foundry alloy is substantiated theoretically and confirmed experimentally by the example of the Al–20wt%Si foundry alloy.

алюминиевый расплавлигатурывсесторонние растягивающие напряжениямагнитно-импульсная обработка лигатурных расплавовмикроструктураaluminum meltfoundry alloysuniform tensile stressesmagnetic-pulsed treatment of foundry-alloy meltsmicrostructure.ReferencesNappi C. The global aluminium industry 40 years from 1972. World Aluminium, 2013.Nappi C. The global aluminium industry 40 years from 1972. World Aluminium, 2013.Improving sustainability in the transport sector through weight reduction and the application of aluminium. URL: http://alcoa.com›global/en/environment/pdf/GTS…final.pdf.Improving sustainability in the transport sector through weight reduction and the application of aluminium. URL: http://alcoa.com›global/en/environment/pdf/GTS…final.pdf.Spasskii A.G., Fomin B.A., Oleinikov S.I. Temperaturnaya obrabotka zhidkih metallov i eyo vliyanie na mehanicheskie svoistva otlivok [Thermal treatment of liquid metals and its influence on the mechanical properties of castings]. Liteinoe proizvodstvo. 1959. No. 10. P. 35—37.Spasskii A.G., Fomin B.A., Oleinikov S.I. Temperaturnaya obrabotka zhidkih metallov i eyo vliyanie na mehanicheskie svoistva otlivok [Thermal treatment of liquid metals and its influence on the mechanical properties of castings]. Liteinoe proizvodstvo. 1959. No. 10. P. 35—37.Ri Hosen, Ri E.H., Himyhin S.N., Kalygin M.E., Statsenko D.P. Vliyanie termoskorosnoi obrabotki rasplava na strukturoobrazovanie i mehanicheskie svoistva otlivok iz alyuminievih splavov [The influence of termo-speed treatment of melt on structure and mechanical properties of castings of aluminum alloys]. Liteishik Rossii. 2010. No. 8. P. 12—14.Ri Hosen, Ri E.H., Himyhin S.N., Kalygin M.E., Statsenko D.P. Vliyanie termoskorosnoi obrabotki rasplava na strukturoobrazovanie i mehanicheskie svoistva otlivok iz alyuminievih splavov [The influence of termo-speed treatment of melt on structure and mechanical properties of castings of aluminum alloys]. Liteishik Rossii. 2010. No. 8. P. 12—14.Deev V.B., Feoktistov A.V., Sel’yanin I.F., Kokolevskii I.V. Opredelenie optimal’nih temperatur peregreva binarnih siluminov po politermam vyazkozti [Determination of the optimal temperature of the overheating binary silumins by polythermal viscosity]. Izvestiya vuzov. Chernaya metallurgiya. 2001. No. 8. P. 62—63.Deev V.B., Feoktistov A.V., Sel’yanin I.F., Kokolevskii I.V. Opredelenie optimal’nih temperatur peregreva binarnih siluminov po politermam vyazkozti [Determination of the optimal temperature of the overheating binary silumins by polythermal viscosity]. Izvestiya vuzov. Chernaya metallurgiya. 2001. No. 8. P. 62—63.Eskin G.I. Vliyanie kavitatcionnoi obrabotki rasplava na strukturu i svoistva litih i deformirovannih l’ogkih splavov [The influence of cavitation treatment of the melt on the structure and properties of cast and deformed light alloys]. Vestnik RAEN. 2010. No. 3. P. 82—89.Eskin G.I. Vliyanie kavitatcionnoi obrabotki rasplava na strukturu i svoistva litih i deformirovannih l’ogkih splavov [The influence of cavitation treatment of the melt on the structure and properties of cast and deformed light alloys]. Vestnik RAEN. 2010. No. 3. P. 82—89.Zarembo V.I. Fonovoe rezonansno-akusticheskoe upravlenie geterofaznimi processami [Background resonanceacoustic control of heterophase processes]. Teoret. osnovi him. tekhnologii. 2006. Vol. 49. No. 5. P. 520—532.Zarembo V.I. Fonovoe rezonansno-akusticheskoe upravlenie geterofaznimi processami [Background resonanceacoustic control of heterophase processes]. Teoret. osnovi him. tekhnologii. 2006. Vol. 49. No. 5. P. 520—532.Ri E.H., Ri Hosen, Dorofeev S.V., Yakimov V.I. Vliyanie oblucheniya zgidkoi fazi nanosekundnimi elektromagnitnimi impul’sami na ee stroenie, processi kristallizacii, strukturoobrazovanie i svoistva liteinih splavov [Effect of irradiation of the liquid phase by nanosecond electromagnetic pulses on its structure, crystallization, structure and properties of casting alloys]. Vladivostok: Dal’nauka, 2008.Ri E.H., Ri Hosen, Dorofeev S.V., Yakimov V.I. Vliyanie oblucheniya zgidkoi fazi nanosekundnimi elektromagnitnimi impul’sami na ee stroenie, processi kristallizacii, strukturoobrazovanie i svoistva liteinih splavov [Effect of irradiation of the liquid phase by nanosecond electromagnetic pulses on its structure, crystallization, structure and properties of casting alloys]. Vladivostok: Dal’nauka, 2008.Glyshchenkov V.A., Chernikov D.G., Nikitin V.I., Nikitin K.V. O vozdeistvii impul’snih magnitnih poleyi na rasplavi [About the effects of pulsed magnetic fields on the melt]. Metallurgiya mashinostroeniya. 2012. No. 4. P. 47—50.Glyshchenkov V.A., Chernikov D.G., Nikitin V.I., Nikitin K.V. O vozdeistvii impul’snih magnitnih poleyi na rasplavi [About the effects of pulsed magnetic fields on the melt]. Metallurgiya mashinostroeniya. 2012. No. 4. P. 47—50.Grabovii V.M. Vibor tehnologii elektrogidroimpul’snoyi podgotovki rasplava k zalivke [The choice of technology electrohydraulic-pulsed preparation of the melt to the fill]. Metallurgiya mashinostroeniya. 2009. No. 1. P. 29—34.Grabovii V.M. Vibor tehnologii elektrogidroimpul’snoyi podgotovki rasplava k zalivke [The choice of technology electrohydraulic-pulsed preparation of the melt to the fill]. Metallurgiya mashinostroeniya. 2009. No. 1. P. 29—34.Napalkov V.I., Mahov S.V. Legirovanie i modificirovanie alyuminiya i magniya [Alloying and modification of aluminum and magnesium]. Moscow: MISIS, 2002.Napalkov V.I., Mahov S.V. Legirovanie i modificirovanie alyuminiya i magniya [Alloying and modification of aluminum and magnesium]. Moscow: MISIS, 2002.Nikitin V.I., Nikitin K.V. Nasledstvennost’ v litih splavah [Heredity in cast alloys]. Moscow: Mashinostroenie-1, 2005.Nikitin V.I., Nikitin K.V. Nasledstvennost’ v litih splavah [Heredity in cast alloys]. Moscow: Mashinostroenie-1, 2005.Timoshenko S.P., Gyd’er G. Teoriya uprugosti [Theory of elasticity]. Moscow: Nauka, 1979.Timoshenko S.P., Gyd’er G. Teoriya uprugosti [Theory of elasticity]. Moscow: Nauka, 1979.Drits M.E. Svoistva elementov [The properties of the elements: reference edition]. Moscow: Metallurgiya, 1985.Drits M.E. Svoistva elementov [The properties of the elements: reference edition]. Moscow: Metallurgiya, 1985.Napalkov V.I., Bondarev B.I., Tararishkin V.I., Shyhrov M.V. Ligaturi dlya alyuminievih i magnievih splavov [Master alloys for the production of aluminium and magnesium alloys]. Moscow: Metallurgiya, 1983.Napalkov V.I., Bondarev B.I., Tararishkin V.I., Shyhrov M.V. Ligaturi dlya alyuminievih i magnievih splavov [Master alloys for the production of aluminium and magnesium alloys]. Moscow: Metallurgiya, 1983.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.