МГТУ им. Н. Э. Баумана, кафедра материаловедения, Москва, Россия:

Е. А. Наумова, доцент, эл. почта: jan73@mail.ru

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», кафедра технологии литейных
процессов, Москва, Россия:
Т. А. Базлова, доцент
Е. В. Алексеева, студент (магистрант)

Исследованы структура и свойства сплава системы Al – Ca – Sc в литом и термообработанном состоянии в сравнении с силумином АК7пч. Показано, что по литейным свойствам Ca-содержащий сплав не уступает известному силумину. Максимальная твердость в новом сплаве может быть достигнута без использования операции закалки, отжигом после литья (300–350 ^оС, 1–3 ч). Показано, что кальцийсодержащий сплав более термически стабилен по сравнению с силумином. Обоснована принципиальная возможность использования сплавов алюминия с кальцием вместо традиционных силуминов для получения отливок сложной формы.

Работа выполнена под руководством Н. А. Белова.

Работа проведена при поддержке гранта РНФ 14-19-00632.

1. Алюминий. Свойства и физическое металловедение : справочник / изд. Энтони У. У., Элиот Ф. Р., Болл М. Д. / под ред. Дж. Е. Хэтча ; пер. с англ. — М. : Металлургия, 1989. — 324 с.
2. Золоторевский В. С., Белов Н. А. Металловедение литейных алюминиевых сплавов. — М. : МИСиС, 2005. — 376 с.
3. Hengcheng Liao, Yuna Wu. Ke Ding. Hardening response and precipitation behavior of Al–7%Si–0.3%Mg alloy in a pre-aging process // Materials Science and Engineering: A. 2013. Vol. 560. H. 811–816.
4. Мондольфо Л. Ф. Структура и свойства сплавов ; пер. с англ. — М. : Металлургия, 1979. — 640 с.
5. Polmear I. J., John St. D. Light Alloys : From Traditional Alloys to Nanocrystals. — 4th edition. Elsevier, 2005. — 416 p.
6. Свойства элементов : справ. изд. Кн. 1 / под ред. М. Е. Дрица. — 2-е изд. — М. : Металлургия, 1997. — 432 с.
7. Janz A., Gröbner J., Cao H., Zhu J., Chang Y. A., Schmid-Fetzer R. Thermodynamic modeling of the Mg – Al – Ca system // Acta Materialia. Vol. 57, is. 3, February 2009. P. 682–694.
8. Aljarrah M., Medraj M., Wanga X., Essadiqi E., Muntasar A., Denes G. Experimental investigation of the Mg – Al – Ca system // Journal of Alloys and Compounds. 2007. Vol. 436. Р. 131–141.
9. Xu S. W., Oh-ishi K., Kamado S., Uchida F., Homma T., Hono K. High-strength extruded Mg – Al – Ca – Mn alloy // Scripta Materialia. 2011. Vol. 65. P. 269–272.
10. Kim W. J., Lee Y. G. High-strength Mg – Al – Ca alloy with ultrafine grain size sensitive to strain rate // Materials Science and Engineering: A. 2011. Vol. 528. P. 2062–2066.
11. Toropova L. S., Eskin D. G., Kharakterova M. L., Dobatkina T. V. Advanced Aluminum Alloys Containing Scandium: Structure and Properties. — Amsterdam : Gordon and Breach Science Publishers, 1998. — 175 p.
12. Marquis E. A., Seidman D. N. Nanoscale structural evolution of Al3Sc precipitates in Al (Sc) alloys // Acta mater. 2001. Vol. 49. Р. 1909– 1919.
13. Costa S., Puga H., Barbosa J., Pinto A. M. P. The effect of Sc additions on the microstructure and age hardening behaviour of as cast Al – Sc alloys // Materials and Design. 2012. Vol. 42. Р. 347–352.
14. Knipling K. E., Karnesky R. A., Lee C. P., Dunand D. C., Seidman D. N. Precipitation evolution in Al–0.1Sc, Al–0.1Zr and Al–0.1Sc–0.1Zr (at. %) alloys during isochronal ageing // Acta Materialia. 2010. Vol. 58. P. 5184–5195.
15. Пат. 2478131 РФ. Термостойкий литейный алюминиевый сплав / Белов Н. А., Белов В. Д., Алабин А. Н., Мишуров С. С. ; опубл. 27.03.2013.
16. ГОСТ 1583–93. Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия ; введен 01.01.1997.
17. ГОСТ 11069–2001. Алюминий первичный. Марки ; введен 01.01.2003.
18. ГОСТ 9012–59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю ; введен 01.01.1960.
19. Andersson J. O., Helander T., Hoglud T. THERMO-CALC & DICTRA, Computation Tools For Materials Science // CALPHAD. 2002. Vol. 26, No. 2. P. 273–312.
20. Белов Н. А., Санников А., Мишуров С. С., Белов В. Д. Влияние кремния на характер кристаллизации и горячеломкость жаропрочного литейного алюминиевого сплава АН2ЖМц // Цветные металлы. 2011. № 7. С. 68–71.