Структура и механические свойства листового проката из сплава Al – 3 % B, полученного жидкофазным методом

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).

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.