Preview

Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsionalʹnye pokrytiya

Расширенный поиск

РАЗРАБОТКА АЛЮМИНИЕВОГО ПОРОШКОВОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ AL–SI–NI И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ НЕГО ЗАГОТОВОК

https://doi.org/10.17073/1997-308X-2017-3-41-50

Полный текст:

Аннотация

Приведены результаты исследования по разработке состава и технологии получения компактированных заготовок из алюминиевого порошкового композиционного материала на основе системы Al–Si–Ni для изделий ракетно-космической техники. Получение композиционного материала осуществлялось следующим образом: сначала методом газового распыления готовили порошок матричного сплава, далее смесь порошка матричного сплава и легирующих дисперсных добавок подвергали механическому легированию в высокоэнергерических аппаратах. На имеющемся в ОАО «Композит» (г. Королев, Московская обл.) уникальном оборудовании – вакуумном прессе – разработан метод дегазации механически легированной композиции в тонком слое (чтобы исключить выброс материала из контейнера при дегазации большого объема порошка) и отработаны технологические режимы компактирования композиции. По данной технологии были получены цилиндрические брикеты диаметром до 100 мм, высотой до 120 мм. Созданный и запатентованный композиционный материал Компал-301 имеет существенные преимущества перед применяющимся для аналогичных целей порошковым сплавом САС-1-50: его температурный коэффициент линейного расширения в 1,5 раз ниже, прецизионный предел упругости в 2–3 раза выше при близких показателях прочности. Конечная структура компактного брикета является матричной, в которой на фоне алюминиевого твердого раствора достаточно равномерно распределены дисперсные частицы избыточного кремния. В отдельных областях структуры встречаются более крупные изолированные частицы кремния. К сожалению, они являются причиной низкой пластичности брикетов, что препятствует получению полуфабрикатов путем пластической деформации, однако непосредственно на изготовлении самих брикетов столь низкая пластичность отрицательно не сказывается.

Об авторах

В. В. Васенев
ОАО «Композит»
Россия

начальник сектора легких сплавов Института новых металлургических технологий (ИНМТ),

141070, Московская обл., г. Королев, ул. Пионерская, 4



В. Н. Мироненко
ОАО «Композит»
Россия
канд. техн. наук, главный специалист того же сектора ИНМТ


В. Н. Бутрим
ОАО «Композит»
Россия
канд. техн. наук, директор ИНМТ


О. Е. Осинцев
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ (НИУ))
Россия

докт. техн. наук, профессор кафедры материаловедения и технологии обработки материала,

125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, 4



С. Я. Бецофен
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ (НИУ))
Россия
докт. техн. наук, профессор кафедры материаловедения и технологии обработки материала


Список литературы

1. Добаткин В.И., Елагин В.И., Федоров В.М. Быстрозакристаллизованные алюминиевые сплавы. М.: ВИЛС, 1995.

2. Фридляндер И.Н. Создание, исследование и применение алюминиевых сплавов: Избранные труды к 100-летию со дня рождения / Под общ. ред. акад. РАН Е.Н. Каблова. М.: Наука, 2013.

3. Бондарев Б.Н., Шмаков Ю.В., Зенина М.В. Износостойкие сплавы системы Al—Si с пониженным ТКЛР // Технология обработки легких сплавов. М.: ВИЛС, 1994. С. 202—204.

4. Zuo M., Zhao D., Teng X., Geng H., Zhang Zh. Effect of P and Sr complex modification on Si phase in hypereutectic Al—30Si alloys // Mater. and Design. 2013. Vol. 47. P. 857—864.

5. Gao B., Hu L., Li Sh., Hao Y., Zhang Y., Tu G., Grosdidier Th. Study on the nanostructure formation mechanism of hypereutectic Al—17,5Si alloy induced by high current pulsed electron beam // Appl. Surf. Sci. 2015. Vol. 15. P. 147—157.

6. Rao A.G., Deshmukh V.P., Prabhu N., Kashyap B.P. Ductilizing of a brittle as-cast hypereutectic Al—Si alloy by friction stir processing // Mater. Lett. 2015. Vol. 159. P. 417—419.

7. Kotadia H.R., Das A. Modification of solidification microstructure in hypo- and hyper-eutectic Al—Si alloys under high-intensity ultrasonic irradiation // J. Alloys and Compnd. 2015. Vol. 620. P. 1—4.

8. Li Q., Xia T., Lan Y., Li P., Fan L. Effects of rare earth Er addition on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al—20% Si alloy // Mater. Sci. Eng. 2013. Vol. 588. P. 97—102.

9. Cui C., Schulz A., Schimanski K., Zoch H.-W. Spray forming of hypereutectic Al—Si alloys // J. Mater. Proces. Technol. 2009. Vol. 209. P. 5220—5228.

10. Свойства элементов: Спр. изд. / Под ред. Дрида М.Е. М.: Металлургия, 1993.

11. Belov N.A., Eskin D.G., Aksenov A.A. Multicomponent phase diagrams: Application for commercial aluminum alloys. Elsevier, 2005.

12. Belov N.A., Eskin D.G., Avxeutieva N.N. Constituent phase diagrams of the Al—Cu—Fe—Mg—Ni—Si system and their application to the analysis of aluminium piston alloys // Acta Mater. 2005. No. 53. P. 4709—4712.

13. Aluminium. Properties and physical metallurgy / Ed. J.E. Hatch. Ohio: ASM, 1984.

14. Belov N.A., Aksenov A.A., Eskin D.G. Iron in aluminum alloys: Impurity and alloing element. CSR Press, 2002.

15. Васенев В.В., Квитка Е.В., Мироненко В.Н., Попов А.В., Шмаков Ю.В. Сопротивление микропластической деформации порошковых композиционных материалов системы Al—Si // Деформация и разрушение материалов. 2008. No. 8. С. 41—44.

16. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник / Под общ. ред. Лякишева Н.П. М.: Машиностроение, 1996. Т. 1.

17. Куликов И.С. Термодинамика карбидов и нитридов: Справ. изд. Челябинск: Металлургия, 1988.

18. Мироненко В.Н., Петрович С.Ю., Черепанов В.П., Окунев С.А., Васенев В.В. Порошковый композиционный материал и способ его получения: Пат. 2353689 (РФ). 2006.

19. Аксенов А.А. Оптимизация состава и структуры композиционных материалов на алюминиевой и медной основе, получаемых жидкофазными методами и механическим легированием: Автореф. дис. … докт. техн. наук. М.: МИСиС, 2007.

20. Аксенов А.А., Солонин А.Н., Истомин-Кастровский В.В. Структура и свойства композиционных материалов на основе алюминия, полученные методом механического легирования в воздушной атмосфере // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2004. No. 4. С. 58—66.


Для цитирования:


Васенев В.В., Мироненко В.Н., Бутрим В.Н., Осинцев О.Е., Бецофен С.Я. РАЗРАБОТКА АЛЮМИНИЕВОГО ПОРОШКОВОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ AL–SI–NI И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ НЕГО ЗАГОТОВОК. Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsionalʹnye pokrytiya. 2017;(3):41-50. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2017-3-41-50

For citation:


Vasenev V.V., Mironenko V.N., Butrim V.N., Osintsev O.E., Betsofen S.Y. DEVELOPMENT OF POWDER COMPOSITE BASED ON AL–SI–NI SYSTEM AND TECHNOLOGY FOR MAKING BILLETS OF THIS COMPOSITE. Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional’nye Pokrytiya (Universitiesʹ Proceedings. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings). 2017;(3):41-50. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2017-3-41-50

Просмотров: 200


ISSN 1997-308X (Print)
ISSN 2412-8767 (Online)