Влияние РЗЭ на процесс кристаллизации силумина заэвтектического типа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены теории и механизмы, объясняющие процессы модифицирования первичного кремния в заэвтектических силуминах. Проведены исследования процессов кристаллизации силумина заэвтектического типа, обработанного редкоземельными элементами (РЗЭ): иттрием, иттербием, самарием, эрбием, лантаном и неодимом. Получены значения температур фазовых превращений и параметры, учитывающие выделение твердой фазы в интервале температур кристаллизации. Показаны различия в параметрах кристаллизации и характере выделения твердой фазы у сплавов, модифицированных иттрием, иттербием, самарием, эрбием, церием и неодимом. Сделан вывод о необходимости проведения дальнейших исследований по уточнению механизма модифицирования использованными РЗМ первичного кремния в заэвтектических силуминах.

Об авторах

И. А Петров

ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

Email: petrovia2@mai.ru
Moscow, Russia

Д. В Бережной

ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

Автор, ответственный за переписку.
Email: petrovia2@mai.ru
Moscow, Russia

Список литературы

  1. Shlyaptseva, A.D.Complex structure modification and improvement of properties of aluminium casting alloys with various silicon content / A.D. Shlyaptseva, I.A. Petrov, A.P. Ryakhovsky, E.V. Medvedeva, V.V. Tcherdyntsev // Metals. 2021. V.11(12). P.1946.
  2. Белов, Н.А. Фазовый состав промышленных и перспективных алюминиевых сплавов: монография / Н.А. Белов. - М.: Изд. Дом МИСиС, 2010. 511 с.
  3. Вейник, А.И. Теория затвердения отливки / А.И. Вейник - М.: Машгиз, 1960. 435 с.
  4. Петров, И.А. Влияние РЗЭ на процесс кристаллизации силумина эвтектического типа / И.А. Петров, А.Д. Шляпцева // Металлы. 2022. №2. С.19-27.
  5. Petrov, I.A. Effect of REE on the solidification of eutectic silumin / I.A. Petrov, A.D. Shlyaptseva // Russian Metallurgy (Metally). 2022. P.204-210.
  6. Никитин, К.В. Модифицирование и комплексная обработка силуминов: учеб. пособ. / К.В. Никитин; 2-е изд., перераб. и доп. - Самара: Изд. Самар. гос. техн. ун-та, 2016. 92 с.
  7. Ghosh, S. [S. title] / S. Ghosh, W. Mott // Modern Casting. 1964. V.46. №6. P.721-732.
  8. Модифицирование силуминов. - Киев: Изд. АН УССР, 1970.
  9. Строганов, Г.Б. Сплавы алюминия с кремнием / Г.Б. Строганов, В.А. Ротенберг, Г.Б. Гершман. - М.: Металлургия, 1977. 272 c.
  10. Day, M.G. The microstructure and crystallography of aluminium-silicon eutectic alloys / M.G. Day, A. Hellawell // Proceed. Royal Soc. London. Ser. A: Mathematical and Physical Sciences. 1968. V.305. №1483. Jul. 23. P.473-491.
  11. Lu, S.Z. The mechanism of silicon modification in aluminum-silicon alloys: Impurity induced twinning / S.Z. Lu, A. Hellawell // Metall Mater. Trans. A. 1987. V.18. P.1721-1733.
  12. Qinglin Li. Effect of rare earth cerium addition on the microstructure and tensile properties of hypereutectic Al-20%Si alloy / Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Wenjun Zhao, Lu Fan, Pengfei Li //j. Alloys Compounds. 2013. V.562. P.25-32.
  13. Qinglin Li. Effect of yttrium addition on the microstructures and mechanical properties of hypereutectic Al-20Si alloy / Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Wenjun Zhao, Lu Fan, Pengfei Li // Mater. Sci. Eng. A. 2018. V.722. P.47-57.
  14. Shi, W.X. Effect of Nd on microstructure and wear resistance of hypereutectic Al-20%Si alloy / W.X. Shi, B. Gao, G.F. Tu, S.W. Li //j. Alloys Compounds. 2010. V.508. P.480-485.
  15. Qinglin Li. Effects of rare earth Er addition on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20% Si alloy / Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Pengfei Li, Lu Fan // Mater. Sci. Eng. A. 2013. V.588. P.97-102.
  16. Qinglin Li. Mechanical properties and microstructural evolution of Yb-modified Al-20%Si alloy / Qinglin Li, Jinbao Li, Binqiang Li, Yuqian Zhu, Dexue Liu, Yefeng Lan, Shu Wang //j. Mater. Eng. Performance. 2018. V.27(7). P. 3499.
  17. Qinglin Li. Effect of samarium (Sm) addition on the microstructure and tensile properties of Al-20%Si casting alloy / Qinglin Li, Jinbao Li, Binqiang Li, Yefeng Lan, Tiandong Xia // Intern. J. Metalcasting. 2018. V.12. Is.3. P.554-564.
  18. Hongkun Yi. Morphologies of Si phase and La-rich phase in as-cast hypereutectic Al-Si-xLa alloys / Hongkun Yi, Di Zhang // Mater. Letters. 2003. V.57. Is.16-17. P.2523-2529.
  19. Kim, M. Electron back scattering diffraction (EBSD) analysis of hypereutectic Al-Si alloys modified by Sr and Sc / M. Kim // Met. Mater.Intern. 2007. V.13. P.103-107.
  20. Петров, И.А. Исследование влияния некоторых редкоземельных элементов на свойства силумина эвтектического типа / И.А. Петров, О.В Телицына // Технология легких сплавов. 2021. №1. С.54-59.
  21. Chong Chen. Influences of complex modification of P and RE on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20Si alloy / Chong Chen, Zhong-Xia Liu, Bo Ren, Ming-Xing Wang, Yong-Gang Weng, Zhi-Yong Liu // Trans. Nonferrous Metals Soc. China. 2007. V.17. Is.2. P.301-306.
  22. Chang, J.Y. Refinement of cast microstructure of hypereutectic A1-Si alloys through the addition of rare earth metals /j.Y. Chang, I.G. Moon, C.S. Choi //j. Mater. Sci. 1998. V.33(20). P.5015-5023.
  23. Chang, J.Y. Rare earth concentration in the primary Si crystal in rare earth added Al-21wt. %Si alloy /j.Y. Chang, G.H. Kim, I.G. Moon, C.S. Choi // Scripta Materialia. 1998. V.39 (3). P.307-314.
  24. Волочко, А.Т. Модифицирование эвтектических и первичных частиц кремния в силуминах. Перспективы развития / А.Т. Волочко // Литье и металлургия. 2015. №4 С.38-45.
  25. Мондольфо, Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов / Л.Ф. Мондольфо; пер с англ. - М.: Металлургия, 1979. 640 c.
  26. Song-Mao Liang. Thermodynamic assessment of the Al-P system based on original experimental data / Song-Mao Liang, Rainer Schmid-Fetzer // Calphad. 2013. V.42. P.76-85.
  27. Song-Mao Liang. Phosphorus in Al-Si cast alloys: Thermodynamic prediction of the AlP and eutectic (Si) solidification sequence validated by microstructure and nucleation undercooling data / Song-Mao Liang, Rainer Schmid-Fetzer // Acta Materialia. 2014. V.72. P.41-56.
  28. Xu Yijiang. Revealing the nucleation kinetics of primary Si particles in hypereutectic Al-Si alloys under the influence of P inoculation / Xu Yijiang, Deng Yun, Casari D., Mathiesen R.H., Liu Xiangfa, Li Yanjun //j. Mater. Sci. 2020. V.55. Is.32. P.15621-15635.
  29. Yijiang Xu. Growth kinetics of primary Si particles in hypereutectic Al-Si alloys under the influence of P inoculation: Experiments and modeling / Yijiang Xu, Yun Deng, D. Casari, R.H. Mathiesen, Xiangfa Liu, Yanjun Li //j. Alloys Comp. 2021. V.854. Art.155323.
  30. Zhang, Z.-H. Refinement and thermal analysis of hypereutectic Al-25% Si alloy / Z.-H. Zhang, X.-F. Bian, Y. Wang, X. Liu // Trans. Nonferrous Metals Soc. China. 2001. V.11 (3). P.374-377.
  31. Eskin, G.I. Some control mechanisms of spatial solidification in light alloys / G.I. Eskin, D.G. Eskin // Intern. J. Mater. Res. (Z. Metallkd). 2004. V.95 (8). P.682-690.
  32. Okamoto, H. ASM Handbook. V.3: Alloy Phase Diagrams / H. Okamoto, M.E. Schlesinger, E.M. Mueller. - [s.l.]: ASM Intern. Mater. Park. 2016. 800 p.
  33. Ozen Gursoy. Lanthanides: a focused review of eutectic modification in hypoeutectic Al-Si alloys / Ozen Gursoy, Giulio Timelli //j. Mater. Res. Technol. 2020. V.9. Is.4. P.8652-8666.
  34. Петров И.А. Исследование процессов кристаллизации литейных алюминиевых сплавов, модифицированных рубидием / И.А. Петров, А.Д. Шляпцева, В.М. Квашнин // Металлы. 2021. №2. С.24-30.
  35. Petrov, I.A. Solidification of rubidium-modified cast aluminum alloys / I.A. Petrov, A.D. Shlyaptseva, V.M. Kvashnin // Russian Metallurgy (Metally). 2021. Is.3. P.272-277.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».