Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование структуры и свойств дисперсно-упрочненных композитов на основе алюминия с низким КТР

ФИО: Ахмед Лотфи Мустафа

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: проф. Золоторевский В.С., Поздняков А.В.

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Металловедения цветных металлов

Академическая группа: МТM-14A

Как известно, самым низким коэффициентом термического расширения (КТР) среди алюминиевых сплавов обладают поршневые силумины (сплавы на основе системы Al-Si-Ni-Fe). Возможность получения низкого КТР достигается за счет высокой концентрации кремния в сплавах (10–21%), а необходимый уровень жаропрочности – в большинстве сплавов, за счет образования фазы Al9FeNi. Однако, как известно, кремний в алюминиевых сплавах, обладая высокой диффузионной подвижностью, не позволяет повысить жаропрочность и расширить области применения поршневых силуминов. В связи с этим, актуальной задачей является разработка композиционного материала на основе жаропрочного и технологичного алюминиевого сплава армированного керамическими частицами, обладающими низким КТР.

Целью работы является установление закономерностей влияния дисперсных керамических частиц на (КТР) и механические свойства композиционных материалов на основе алюминиевых сплавов.

На первом этапе работы необходимо было выбрать керамические частицы с низким КТР для армирования и сплав-основу, способный обеспечивать необходимый уровень механических и литейных свойств, а также разработать технологию введения в расплав частиц, обеспечивающую однородное их распределение. Для отработки технологии введения частиц B4C, BN, Si3N4 был выбран термически упрочняемый модельный сплав Al-5%Cu, который может стать базовым для разработки на его основе жаропрочного материала с пониженным КТР. Проведено исследование влияния концентрации частиц на микроструктуру и твердость полученных композиций. Показана хорошая усваиваемость расплавом частиц, введенных по разработанной технологии и получено однородное распределение их в микроструктуре.