Свойства деформируемых алюминиевых сплавов Д16 и В95, обработанных лигатурами с углеродными, карбидными и боридными фазами

В работе исследовано влияние углеродных, карбидных и боридных фаз на формирование структуры и механические свойства алюминиевых сплавов Д16 и В95. Упрочняющие добавки карбидов Al4C, SiC и борида AlB10, синтезировались на стадии механоактивации и экструдирования лигатур из смеси порошков алюминия, углерода различного структурного состояния, кремния и оксида бора. Затем алюминиевые лигатуры вводили в расплав. Полученные алюминиевые композиты исследовали в литом состоянии, а также после горячего экструдирования и термической обработки по режиму Т6.Установлено, что в литом состоянии наиболее выраженный упрочняющий эффект наблюдается в сплаве В95, обработанном лигатурой, содержащей интерметаллиды AlB10, при этом прочность возрастает на 15 % до 370 МПа при одновременном повышении пластичности с 5 до 7 %. Для сплава Д16, обработанного этой лигатурой, предел прочности увеличивается на 35 % до 291 МПа при незначительном снижении относительного удлинения с 11 до 7 %. После пластической деформации и термообработки (горячая экструзия и режим Т6) материалы на основе сплава Д16 демонстрируют оптимальное сочетание высокой прочности (до 330 МПа) и повышенной пластичности (относительное удлинение более 22 %). Полученные результаты подтверждают перспективность применения лигатур c дисперсными частицами для создания алюминиевых композиционных материалов с улучшенным комплексом механических свойств.

1. Воробьев, Р. А. Фазовый состав деформируемых алюминиевых сплавов Д16 и В95 с количественной оценкой пережога разных стадий развития / Р. А. Воробьев, С. А. Сорокина, В. В. Евстифеева // Известия вузов. Цветная металлургия. – 2020. – № 1. – С. 68–78.

2. Фридляндер, И. Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы / И. Н. Фридляндер. – М.: Металлургия, 1979. – 208 с.

3. Волочко, А. Т. Алюминий: технологии и оборудование для получения литых изделий / А. Т. Волочко, М. А. Садоха. – Минск: Беларус. навука, 2011. – 387 с.

4. Модифицирующее воздействие субмикронного диоксида кремния, структурированного наночастицами бора и титана, на процесс формирования микроструктуры и свойств поршневого сплава / А. Т. Волочко [и др.] // Весцi HAH Беларусi. Сер. фiз.тэхн. навук. – 2010. – № 2. – С. 11–19.

5. Wang, J. Research Status and Prospective Properties of the Al-Zn-Mg-Cu Series Aluminum Alloys / J. Wang, F. Li // Metals. – 2023. – Vol. 13, no. 8. – P. 1–24.

6. Возняковский, А. А. Исследование теплофизических, механических и прочностных свойств композиционных материалов на основе углеродных наноструктур: дис. … канд. техн. наук: 02.00.21 / А. А. Возняковский. – СПб., 2021. – 118 с.