Структура и механические свойства листового проката из сплава Al – 3 % B, полученного жидкофазным методом
Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга
Кафедра: Кафедра Технологии литейных процессов
Академическая группа: ММЛ-13-1
Алюмоматричные материалы, легированные бором (боралюминий), незаменимы в качестве легких радиационностойких конструкционных материалов в атомном машиностроении, на аэрокосмических предприятиях, в некоторых областях электротехники и электроники. В последнее время распространение получают жидкофазные технологии производства боралюминия, поскольку они дешевле, технологически проще и обеспечивают высокие механические свойства материала.
В работе исследована возможность получения боралюминия жидкофазным методом с использованием промышленных двойных лигатур Al–B. Плавку вели в индукционной печи «РЭЛТЕК», обеспечивающей интенсивное перемешивание расплава для исключения осаждения тугоплавких частиц боридов.
Исследования микроструктуры исходных лигатур Al – 5 % B, Al – 10 % B и полученного слитка сплава Al – 3% B показали, равномерное распределение в алюминиевой матрице агломератов частиц AlB12 размером около 100-150 мкм, состоящие из более мелких кристаллов (5-20 мкм). Помимо компактных боридных агломератов, обнаружена незначительная доля частиц фазы AlB2 пластинчатой морфологии. В микроструктуре листов агломераты боридных частиц формируют характерную строчечную структуру.
Лигатуры Al–5% B и Al–10% B показали высокую технологичность, при прокатке достигалась степень деформации 90 % без разрушения. Установлена возможность получения листа толщиной 1 мм из слитка Al–3% B толщиной 40 мм холодной деформацией с промежуточными смягчающими отжигами. Полученные листы обладают прочностными свойствами на уровне листов из промышленных лигатур, при этом их пластичность находится на уровне пластичности листов алюминия А99 (таблица 1).
Материал | σ0,2, MПa | σв, MПa | δ, % |
A99 | 20±1 | 51±1 | 33±1 |
Al – 3% B | 33±1 | 83±1 | 33±1 |
Al – 5% B | 38±1 | 80±1 | 9±2 |
Al – 10% B | 42±1 | 81±3 | 8±2 |
Установлено, что бориды не ухудшают технологические свойства исследованных двойных сплавов. Это позволяет говорить о работоспособности жидкофазной технологии, однако для достижения большей прочности требуется дополнительное легирование алюминиевой матрицы.