Розвинуто уявлення про механізм формування залізовмісних фаз і їх форми росту в доевтектичних сплавах системи Al-Si-Fe-Mn залежно від вмісту марганцю і оброблення роз плаву однополярним імпульсним електричним струмом. Дослідження проведено на базових сплавах Al-8 % Si-0,9 % Fe-0,3 % Mn і Al-8 % Si-0,9 % Fe-0,5 % Mn, склад яких вибрано з урахуванням концентраційних меж кремнію, заліза і марганцю в промислових силумінах АК7, АК9, АК8М3, АК9М2 за ДСТУ 2839-94. Сплави виробляють з брухту та відходів кольорових металів і широко використовують як конструкційні матеріали в різних сферах машинобудування. Експериментально, з використанням методів гартівно-мікроструктурного, рентгеноструктурного і локального рентгеноспектрального аналізу, показано, що механізм впливу марганцю на форми росту залізовмісних фаз полягає в зміні характеру фазових перетворень при кристалізації, внаслідок чого замість голкоподібного інтерметаліду <$E beta>-FeSiAl5 з моноклінною решіткою утворюється гексагональна розгалужена фаза, яку в літературних джерелах позначають як <$E alpha>-(Fe,Mn)3Si2Al15. Співвідношення фаз <$E alpha>-(Fe,Mn)3Si2Al15 і <$E beta>-FeSiAl5 в сплавах і особливості їх кристалізації залежать від концентрації марганцю. При 0,3 % Mn на другому етапі кристалізації, після виділення з рідини первинних кристалів твердого розчину алюмінію, відбувається евтектичне перетворення: Р <$E symbol О~alpha>-(Fe,Mn)3Si2Al15 + <$E roman Al sub alpha>. Формування фази <$E alpha>-(Fe,Mn)3Si2Al15 продовжується на третій та четвертій стадіях за реакціями: Р <$E symbol О~alpha>-(Fe,Mn)3Si2Al15 + <$E beta>-FeSiAl5 + <$E roman Al sub alpha> і Р <$E symbol О~alpha>-(Fe,Mn)3Si2Al15 + <$E beta>-FeSiAl5 + Si + <$E roman Al sub alpha>. Ці евтектики можуть утворюватися як за механізмом кооперативного росту фаз <$E alpha>-(Fe,Mn)3Si2Al15, <$E beta>-FeSiAl5, Si, <$E roman Al sub alpha>, так і внаслідок формування подвійних евтектик <$E beta>-FeSiAl5 + <$E roman Al sub alpha>, <$E alpha>-(Fe,Mn)3Si2Al15 + <$E roman Al sub alpha> і Si + <$E roman Al sub alpha>, які зароджуються і зростають одночасно в одному температурному інтервалі. Причому об'ємна частка фази <$E beta>-FeSiAl5 є досить значною. Підвищення концентрації марганцю до 0,5 % призводить до пригнічення реакцій, за якими утворюється <$E beta>-фаза. Рентгеноструктурними дослідженнями встановлено, що інтерметалід <$E alpha>-(Fe,Mn)3Si2Al15 - це твердий розчин марганцю в сполуці <$E alpha>-Fe2SiAl8. Він має змінний склад, який, перш за все, зумовлений вмістом марганцю і заліза в сплаві, а форми його росту залежать від суми Fe + Mn в цій фазі. З підвищенням їх загальної концентрації морфологічні особливості фази змінюються в послідовності: тонкодиференційовані евтектичні кристали - крупні евтектичні кристали з потовщеними гілками - первинні кристали. Рідкофазне оброблення однополярним імпульсним електричним струмом сплавів, легованих марганцем, приводить до суттєвих змін в мікроструктурі і фазовому складі, які значною мірою залежать від параметрів електричного струму - його густини і частоти.

 Наукова періодика України 

---

Додаткова інформація про автора(ів) публікації:
(cписок формується автоматично, до списку можуть бути включені персоналії з подібними іменами або однофамільці)

• Пригунова Адель Георгіївна (технічні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"