НАНОСТРУКТУРНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПЛАВКЕ И ЛИТЬЕ СИЛУМИНОВ

Существующие теории жидкого состояния, кристаллизации и модифицирования не позволяют определить наноструктурные физико-химические механизмы плавки и литья силуминов. Чтобы исследовать тонкую структуру этих процессов, необходимо считать расплав состоящим из термодинамически стабильных нанокристаллов фаз и бесструктурных атомизированных зон. В результате проведенных исследований показано, что плавка и литье силуминов являются сложными наноструктурными процессами. При плавке и литье доэвтектического силумина определяющую роль играют центры кристаллизации первичных кристаллов алюминия, нанокристаллы алюминия, растворенный и адсорбированный водород. Значение модификаторов сводится к поглощению растворенного водорода и интенсификации процесса коагуляции нанокристаллов алюминия в центры кристаллизации первичных кристаллов алюминия. В процессах плавки и литья эвтектического силумина главенствуют центры кристаллизации эвтектических кристаллов алюминия, растворенный и адсорбированный водород. Роль модифицирующего флюса сводится к образованию натриевой эмульсии, на которой происходит выделение пузырьков водорода при эвтектической кристаллизации. Это способствует разветвлению кристаллов алюминия и получению модифицированной эвтектической микроструктуры. В процессах плавки и литья заэвтектического силумина определяющее значение приобретают центры кристаллизации первичных кристаллов кремния, нанокристаллы кремния, растворенный и адсорбированный кислород. В этом случае роль модификаторов сводится к уменьшению концентрации адсорбированного кислорода и интенсификации процесса коагуляции нанокристаллов кремния в центры кристаллизации первичных кристаллов кремния. 

1. Марукович, Е. И., Модифицирование сплавов / Е. И. Марукович, В. Ю. Стеценко. – Минск: Беларус. навука, 2009. – 192 с.

2. Кубашевский, О. Металлургическая термохимия / О. Кубашевский, С. Б. Олкокк. – М.: Металлургия, 1982. – 392 с.

3. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди : справочник / М. Е. Дриц [и др.] ; отв. ред. Н. Х. Абрикосов. – М.: Наука, 1979. – 248 с.

4. Исходные расплавы как основа формирования структуры и свойств алюминиевых сплавов / И. Г. Бродова [и др.]. – Екатеринбург: УрО РАН, 2005. – 370 с.

5. Ершов, Г. С. Высокопрочные алюминиевые сплавы из вторичного сырья / Г. С. Ершов, Ю. Б. Бычков. – М.: Металлургия, 1979. – 192 с.

6. Стеценко, В. Ю. Кластеры в жидких металлах – стабильные нанокристаллы / В. Ю. Стеценко // Литье и металлургия. – 2015. – № 2. – С. 33–35.

7. Залкин, В. М. Природа эвтектических сплавов и эффект контактного плавления / В. М. Залкин. – М.: Металлургия, 1987. – 152 с.

8. Строганов, Г. Б. Сплавы алюминия с кремнием / Г. Б. Строганов, В. А. Ротенберг, Г. Б. Гершман. – М.: Металлургия, 1977. – 272 с.

9. Стеценко, В. Ю. Определение механизмов литья алюминиево-кремниевых сплавов с высокодисперсной и инвертированной микроструктурой / В. Ю. Стеценко // Литье и металлургия. – 2013. – № 2. – С. 22–29.