Structural and phase transformations in alloy hypereutectic AL-18,5 % SI, processed liquid state periodic pulse electric shock

A. G. Prigunova, S. S. Petrov, M. V. Koshelev, S. V. Prigunov, D. N. Kluchnic, A. I. Tretkov

Abstract


Raising of problem. Potential of traditional methods of management by quality of metal productions in the hard state practically outspent heat treatment. Perspective direction of improvement of the cast structure and operating descriptions of founding from silumins is treatment of fusion an electric current. For the increase of durability and plasticity of hypereutectic aluminium-silicon alloys, there are large crystals of primary silicon in the structure of that, they are modified by a phosphorous copper that is toxic and unfavorably influences on the state of environment. For development of purposeful methods of improvement structural properties of silumins affecting liquid phase an electric current is need all-round mutually complementary researches. It will allow not only to promote management efficiency quality of the cast wares by the method of out-of-furnace treatment of fusions an electric current but also will give an opportunity to extend the spheres of his use, in particular. Purpose. Expansion of ideas about the mechanism of retrofitting of hypereutectic silumins by periodic (cyclic) pulse electric current treatment of fusions, establishment of intercommunication of changes of microstructure and phase composition of alloy with the temperature and thermodynamics parameters of his melting and crystallization. Methodology. Complex researches by metallography, X-ray diffraction and thermal analysis (DTA) methods. Results. At the modes and methods of serve of electric signal worked out in-process the structure of fusion, near order of atoms, changes in Si-containing clusters, their size and by volume stake diminish. It assists reduction of specific heat of crystallization of primary crystals of silicon (Si1) more, than on 50 % and eutectic on to 2 - 4 %, increases of temperature liquidus on 20 - 25 K and decline of temperature solidus on 6 - 14 K comparatively with descriptions of initial alloy. Depending on the modes of treatment an electric current in the liquid state, during crystallization new modifications of silicon appear with the metallic type of inter-atomic interaction, a size and amount of Si1 diminish, even to their complete absence in a microstructure at researches by the method of optical microscopy. The thinly-differentiated of a-Al+P-Si eutectic is formed with the globular-like crystals of eutectic silicon in morphology with homogeneous distribution. Scientific novelty. Microstructure and phase changes, thermodynamics parameters of process of crystallization of phases, are first set in hypereutectic silumins treatment in the liquid state a periodic (cyclic) pulse electric current on the specially worked out modes. Practical meaningfulness. New knowledge about the process of retrofitting hypereutectic silumins by pulse electric current treatment is assist the purposeful search of ways of creation of new materials with fundamentally different properties.


Keywords


hypereutectic silumins, differential thermal analysis, pulse electric current treatment, microstructure

References


Таран Ю.Н., Пригунова А.Г., Казимирова И.Е., Бельков И.Л., Петров С.С. Модифицирование интерметаллидных фаз обработкой расплава электрическим током // ДАН СССР. - 1986. - Т. 289. - № 3. - С. 668-670.

J.N. Taran, A.G. Prigunova, I.E. Casimirova, I.L. Belkov, S.S. Petrov. Modificirovanie intermetalidnix faz obrabotkoi rasplava elekricheskim tokom (Modification of intermetallic phases by electrocution melt treatment) (Rep. of the A.S. of SSSR). - 1986. - Т. 289. - № 3. - S. 668-670.

Таран Ю.Н., Пригунова А.Г., Гальчак В.П., Петров С.С., Бельков И.Л. Влияние электрического тока на структурные превращения в сложнолегированных алюминий-кремниевых расплавах // Расплавы. - 1987. - Т. 1. - Вып. 4. -C. 111-116.

J.N. Taran, A.G. Prigunova, I.E., Galchak V.P. Vliynie electricheskogo toka na structurnie prevrasheniy v sloznolegirovanix Al-Si // Rasplavi. - 1987. - Т. 1. - Vup. 4. - S. 111-116.

Петров С.С., Пригунова А.Г., Пригунов С.В., Ключник Д.М. Структура заэвтектических силуминов при модифицировании расплавов электрическим током // Науковий та шформац. журнал М1ТОМ . - 2007. - № 1. - С. 43-52.

Petrov, A.G. Prigunova, S.V. Prigunov, D.N. Klyuchnik Structura zaevtekticheskix siluminov pri modifisirovanii rasplaviv electricheskim tokom // Naukovi i informacionii gurnal MTOM. - 2007. - № 1. -S. 43-52

Петров С.С., Пригунова А.Г., Пригунов С.В., Ключник Д.М. Структурные и фазовые превращения в силуминах под воздействием жидкофазной обработки электрическим током // Металлофизика и новейшие технологии. - 2008. - Т. 30. - № 8. - С. 1129­1137.

Petrov, A.G. Prigunova, S.V. Prigunov, D.N. Klyuchnik Structurni i fazovi prevrasheniy v siluminax pod vozdeistviem zidkofasnoi obrabotki elektrisheskim tokom // Metallofiz.Nov.Tech. - 2008. - Т. 30. - № 8. - S. 1129 - 1137.

Петров С.С., Пригунов С.В., Пригунова А.Г., Ключник Д.Н. Концентрационное переохлаждение обработкой расплавов силуминов импульсным электрическим током, как перспективный метод получения наноматериалов // Наносистеми, наноматер!али, нанотехнології. - 2 0 ІІ. - Т.9. - № 3. -C. 625-633.

Petrov, A.G. Prigunova, S.V. Prigunov, D.N. Klyuchnik. Konsentrasionoe peroxlagdenie obrabotkoi rasplavov siluminov impulsnim elektrisheskim tokom, kak perspektivnii metod polucheniy nanomaterialov // Nanosistemi, nano materiali, nanotexnologii. - 2 0 ІІ. - V.9. - № 3. -S. 625-633.

Петров С.С., Пригунова А.Г. Изменения структуры заэвтектического силумина при модифицировании расплавов периодическим импульсным электрическим током // Строительство, материаловедение, машиностроение. - Днепропетровск: ПГАСА, 20І2. - Вып.54. - С. 123 - І27.

S . S. Petrov, A.G. Prigunova. Izmeneniy structure zaevtekticheskix siluminov pri. modifisirovanii periodisheskim impulsnim elektrisheskim tokom Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie [Construction, materials science, mechanical engineering], Dnepropetrovsk: PSACEA. - 20І2. - Vup. 54. - S. І23-І27.

Вернидуб А.Г., Волков А.Г., Грабовский В.М., Семенченко А.И., Федченко Н.А., Цуркин В.Н., Шейгам В.Ю., Шеневидько Л.К. Обработка сплава АК7 импульсным электрическим током // Процессы литья . - 2005. - № І. - С. 64-67.

A. G. Vernidub, A.G. Volkov, V.M. Grabovski, A.I. Semenchenko, N.A. Fedchenko, V.N. Curkin, V. Y. Cheigam, L.K. Chenevidko. Obrabotka splava АК7 impulsnim elektrisheskim tokom // Procesi litia. - 2005. - № І. - С. 64-67.

Петров С.С., Пригунов С.В., Пригунова А. Г., Ключник Д.М. Патент на винохід № І0І208 Україна. Спосіб виробництва силумінів, заявл. ii.0 2 .2 0 ii р., опубл. ІІ.03.20І3, Бюл. № 5.

Petrov, S.V. Prigunov, A.G. Prigunova, D. N . Klyuchnik. Patent na vinaxid № І0І208 Ukrina. Spo sib virobnictva siluminiv, zayvl. ii.0 2 .2 0 ii r., opubl.ІІ.03.20І3, Bul. № 5.

Zhang Zhong-hua, Bian Xiu-fang, Wang Yan et al. Refinement and thermal analysis of hypereutectic Al- 25%Si alloy // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. - 200І. - 11(3). - Р. 374-377.

Шестак Я. Теория термического анализа. Физико-химические свойства твердых неорганических веществ / пер. с англ. под ред. И. В. Архангельского [и др.]. - М.: Мир, 1987. - 455 с.

I. Shestak. Teoria termicheskogo analiza. Fiziko- chimicheskie svoistva tverdix neorganicheskix vechestv / per. s angl. pod red. I. V. Arhangelskogo [и др.]. - М: Mir, 1987. - 455 s/

Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. - Л.: Наука, 1975. - 592 с.

I. Frenkel. Kineticheskay teoriy gidkosti. -L.: Nauka, 1975.- 592 s.

Бродова И. Г., Попель П. С., Есин В.О. [и др.] Морфологические особенности структуры и свойств заэвтектического силумина // Физика металлов иметалловедение. - 1988. - Т. 65. - Вып. 4. - С. 1149—1154.

I.G. Brodova, P.S. Popel, V.J. Esin. Morfologicheskie osobenosti structure I svoistv zaevtekticheskogo silumina // Fizika metlov I metalovedenie. — 1988. — V. 65. - Vup. 4. - S. 1149—1154.

Пригунова А.Г., Мазур В.И., Таран Ю.Н., Исследование структуры жидких сплавов Al-Si. 2. Заэвтектические расплавы // Металлофизика. - 1983. - Т 5. - № 1. - С. 88-94.

A.G. Prigunova, V.I. Mazur, Y.N. Taran. Isledovanie structure gidkix splavov Al-Si. 2. Zaevtekticheskie rasplavi // Metallofizika. -1983. - T. 5. - № 1. - S. 88-94


GOST Style Citations




Refbacks

  • There are currently no refbacks.