cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ "МИСИС"10.17073/0021-3438-2013-3-51-57cvmet-53Research ArticleЛитейное производствоFoundryВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ЛИГАТУРЫ AlSi20 НА МИКРОСТРУКТУРУ И ВЯЗКОСТЬ МОДЕЛЬНОГО СИЛУМИНА Al–6%Si В ТВЕРДОМ И ЖИДКОМ СОСТОЯНИЯХTHE EFFECT OF ALSI20 FOUNDRY ALLOY STRUCTURE ON THE MICROSTRUCTURE AND VISCOSITY OF SIMULATIVE AL–6%SI SILUMIN IN SOLID AND LIQUID STATESНикитинК. В.NikitinK. V.

канд. техн. наук, доцент кафедры литейных и высокоэффективных технологий СамГТУ (443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244). Тел.: (846) 333-61-01

kvn-6411@mail.ruФинкельштейнА. Б.FinkelshteinA. B.

докт. техн. наук, доцент кафедры литейного производства и упрочняющих технологий УрФУ (620002, г. Екатеринбург, пр. Мира, 19)

avinkel@mail.ruЧиковаО. А.ChikovaO. A.

докт. физ.-мат. наук, профессор кафедры физики УрФУ. Тел.: (343) 375-44-56

chik63@mail.ruТимошкинИ. Ю.TimoshkinI. Yu.

инженер кафедры литейных и высокоэффективных технологий СамГТУ. Тел.: (846) 333-61-01.

Самарский государственный технический университет (СамГТУ), г. СамараRussian FederationУральский федеральный университет (УрФУ) им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. ЕкатеринбургRussian Federation201326022015035157Copyright © Никитин К.В., Финкельштейн А.Б., Чикова О.А., Тимошкин И.Ю., 20132013Никитин К.В., Финкельштейн А.Б., Чикова О.А., Тимошкин И.Ю.Nikitin K.V., Finkelshtein A.B., Chikova O.A., Timoshkin I.Y.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/53

Исследовано влияние структуры исходных шихтовых сплавов Al–20мас.%Si на их структуру после однократного переплава и кристаллизации с одинаковой скоростью охлаждения 20 °С/с. Установлено, что структурная информация от исходных шихтовых сплавов устойчиво сохраняется и транслируется в системе «твердое–жидкое–твердое». Вискозиметрическое изучение расплавов, полученных из крупно- и мелкокристаллических шихтовых сплавов в режиме нагрева до 1350 °С и последующего охлаждения, подтвердило вывод о том, то расплавы являются трансляторами структурной информации. Установлено, что температура ветвления (гистерезис) политерм вязкости (tг) в режимах нагрева и охлаждения для расплава из крупнокристаллического шихтового сплава составляет 1100 °С, а из мелкокристаллического шихтового сплава – 1000 °С. Отмечено, что во втором случае вязкость в режиме охлаждения ниже tг характеризуется повышенными значениями, а ветвь политермы имеет более крутое восхождение. Полученные результаты свидетельствуют в пользу использования специальных способов обработки шихтовых металлов с целью закладки в них положительной структурной информации. Применение данного подхода наиболее целесообразно при получении лигатур на основе алюминия. 

The effect of the structure of initial charging Al–20wt.%Si alloys on their structure after single remelting and crystallization at equal cooling rate of 20 °C/sec has been investigated. It is found that the structural information from initial charging alloys is steadily saved and transmitted in the «solid–liquid-solid» system. Viscosimetric study of the melts produced from large- and fine-crystalline charging alloys at heating to 1350 °С and subsequent cool-down has confirmed the conclusion that the melts are translators of the structural information. It is found that the temperature of viscosity polyterm branching (hysteresis) (th) at the conditions of heating and cool-down for the melt from coarse-crystalline charging alloy is 1100 °C and that from fine-crystalline charging alloy is 1000 °C. It is noted that in the second case and at cool-down lower than th the viscosity is characterized by elevated values and the polyterm branch has steeper climb. The obtained results testify in favor of using special procedures of charging metal processing for the purpose of embedding the positive structural information into them. Application of this approach is mostly expedient in producing aluminum based foundry alloys.

исходный шихтовый сплав Al–20мас.%Siмикроструктуракристаллы первичного кремниярасплаввяз костьструктурная информациягетерогенностьполидисперсностьмонодисперсностьлигатурыinitial charging Al–20wt.%Si alloymicrostructureprimary silicon crystalsmeltviscositystructural informationheterogeneitypolymolecularitymonomolecularityfoundry alloysReferencesНикитин В.И., Никитин К.В. Наследственность в литых сплавах. М.: Машиностроение-1, 2005.Никитин В.И., Никитин К.В. Наследственность в литых сплавах. М.: Машиностроение-1, 2005.Пригунова А.Г., Мазур В.И., Таран Ю.Н. и др. // Металлофизика. 1983. Т. 5, № 1. С. 88.Пригунова А.Г., Мазур В.И., Таран Ю.Н. и др. // Металлофизика. 1983. Т. 5, № 1. С. 88.Пригунова А.Г., Мазур В.И., Таран Ю.Н. и др. // Там же. № 3. С. 54.Пригунова А.Г., Мазур В.И., Таран Ю.Н. и др. // Там же. № 3. С. 54.Попель П.С., Демина Е.Л., Архангельский Е.Л. и др. // Теплофизика высоких температур. 1987. Т. 25, № 3. С. 487.Попель П.С., Демина Е.Л., Архангельский Е.Л. и др. // Теплофизика высоких температур. 1987. Т. 25, № 3. С. 487.Есин Ю.О., Демина Е.Л., Демин С.Е., Попель П.С. // Журн. физ. химии. 1986. Т. 60, № 7. С. 1791.Есин Ю.О., Демина Е.Л., Демин С.Е., Попель П.С. // Журн. физ. химии. 1986. Т. 60, № 7. С. 1791.Попель П.С., Никитин В.И., Бродова И.Г. и др. // Расплавы. 1987. Т. 1, вып. 3. С. 31.Попель П.С., Никитин В.И., Бродова И.Г. и др. // Расплавы. 1987. Т. 1, вып. 3. С. 31.Бродова И.Г., Попель П.С., Есин В.О. и др. // Физика металлов и металловедение. 1988. Т. 65, вып. 4. С. 1149.Бродова И.Г., Попель П.С., Есин В.О. и др. // Физика металлов и металловедение. 1988. Т. 65, вып. 4. С. 1149.Швидковский Е.Г. Некоторые вопросы вязкости расплавленных металлов. М.: Гостехиздат, 1955.Швидковский Е.Г. Некоторые вопросы вязкости расплавленных металлов. М.: Гостехиздат, 1955.Шпильрайн Э.Э., Фомин В.А., Сковородько С.Н., Сокол Г.Ф. Вязкость жидких металлов. М.: Наука, 1983.Шпильрайн Э.Э., Фомин В.А., Сковородько С.Н., Сокол Г.Ф. Вязкость жидких металлов. М.: Наука, 1983.Баум Б.А. Металлические жидкости. М.: Наука, 1979.Баум Б.А. Металлические жидкости. М.: Наука, 1979.Бродова И.Г., Попель П.С., Барбин Н.М., Ватолин Н.А. Исходные расплавы как основа формирования структуры и свойств алюминиевых сплавов. Екатеринбург: УрО РАН, 2005.Бродова И.Г., Попель П.С., Барбин Н.М., Ватолин Н.А. Исходные расплавы как основа формирования структуры и свойств алюминиевых сплавов. Екатеринбург: УрО РАН, 2005.Мальцев М.В. Модифицирование структуры металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1964.Мальцев М.В. Модифицирование структуры металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1964.Тягунов Г.В., Цепелев В.С., Кушнир М.Н., Яков лев Г.Н. // Завод. лаб. 1980. № 10. С. 919.Тягунов Г.В., Цепелев В.С., Кушнир М.Н., Яков лев Г.Н. // Завод. лаб. 1980. № 10. С. 919.Никитин К.В. // Наследственность в литейных процессах: Тр. VII Междунар. науч.-техн. симп. (Самара, окт. 2008 г.). Самара: СамГТУ, 2008. С. 286.Никитин К.В. // Наследственность в литейных процессах: Тр. VII Междунар. науч.-техн. симп. (Самара, окт. 2008 г.). Самара: СамГТУ, 2008. С. 286.Коржавина О.А., Бродова И.Г., Никитин В.И. и др. // Расплавы. 1991. № 1. С. 10.Коржавина О.А., Бродова И.Г., Никитин В.И. и др. // Расплавы. 1991. № 1. С. 10.Никитин В.И. Наследственность в литых сплавах. Самара: СамГТУ, 1995.Никитин В.И. Наследственность в литых сплавах. Самара: СамГТУ, 1995.Измайлов В.А. // Свойства расплавленных металлов: Тр. XVI Совещ. по теории литейных процессов. М.: Наука, 1974. С. 21.Измайлов В.А. // Свойства расплавленных металлов: Тр. XVI Совещ. по теории литейных процессов. М.: Наука, 1974. С. 21.Строганов Г.Б., Ротенберг В.А., Гершман Г.Б. Сплавы алюминия с кремнием. М.: Металлургия, 1977.Строганов Г.Б., Ротенберг В.А., Гершман Г.Б. Сплавы алюминия с кремнием. М.: Металлургия, 1977.Филиппов Е.С. Строение, физика и химия металлургических процессов. М.: Металлургия, 1995.Филиппов Е.С. Строение, физика и химия металлургических процессов. М.: Металлургия, 1995.Белов Б.Ф., Троцан А.И., Погорелов А.И., Кисунько В.З. // Эвтектика: Тр. Междунар. конф. (Днепропетровск, июнь 2000 г.). Днепропетровск: ООО «Трейс», 2000. С. 30.Белов Б.Ф., Троцан А.И., Погорелов А.И., Кисунько В.З. // Эвтектика: Тр. Междунар. конф. (Днепропетровск, июнь 2000 г.). Днепропетровск: ООО «Трейс», 2000. С. 30.Песков Н.П. Физико-химические основы коллоидной науки. Л.: Госхимтехиздат, 1932.Песков Н.П. Физико-химические основы коллоидной науки. Л.: Госхимтехиздат, 1932.Напалков В.И., Бондарев Б.И., Тарарышкин В.И., Чухров М.В. Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплавов. М.: Металлургия, 1983.Напалков В.И., Бондарев Б.И., Тарарышкин В.И., Чухров М.В. Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплавов. М.: Металлургия, 1983.Тимошкин И.Ю. Разработка комплексных технологий получения мелкокристаллических лигатур для алюминиевых сплавов: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Владимир: ВГУ, 2011.Тимошкин И.Ю. Разработка комплексных технологий получения мелкокристаллических лигатур для алюминиевых сплавов: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Владимир: ВГУ, 2011.Пат. 2365651 (РФ). Способ низкотемпературного получения мелкокристаллической высококремнистой алюминиево-кремниевой лигатуры / В.Ю. Белов, Н.И. Качалин, В.И. Малинов и др. 2009.Пат. 2365651 (РФ). Способ низкотемпературного получения мелкокристаллической высококремнистой алюминиево-кремниевой лигатуры / В.Ю. Белов, Н.И. Качалин, В.И. Малинов и др. 2009.Пат. 2448180 (РФ). Способ приготовления мелкокристаллической алюминиево-кремниевой лигатуры / К.В. Никитин, В.И. Никитин, И.Ю. Тимошкин. 2012Пат. 2448180 (РФ). Способ приготовления мелкокристаллической алюминиево-кремниевой лигатуры / К.В. Никитин, В.И. Никитин, И.Ю. Тимошкин. 2012

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