366 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
366
Рис. 1.
Влияние легирования на линейное расширение сплава Al-11%Si
(литье в кокиль)
На рис. 2 представлены результаты исследования влияния легирования на тепловое
расширение сплава Al-11%Si-2,5%Mg, закристаллизованного с высокой скоростью
(имитация жидкой штамповки). Анализ полученных результатов позволяет утверждать, что в
данном случае наиболее существенное снижение ТКЛР в низкотемпературном интервале
испытания происходит после совместного легирования Mg и Be, а дополнительное введение
Сu и Zr несколько повышает ТКЛР. Важным является тот факт, что в интервале 250–300ºС
наблюдается аномалия теплового расширения, заключающаяся в скачкообразном
увеличении значений ТКЛР. Существование аномалии линейного расширения силуминов,
содержащих до 30%Si, в интервале 200-300ºС было установлено ранее в работах В.К.
Афанасьева. Природа этой аномалии связана с увеличением диффузионной активности и
перераспределением водорода и азота, находящихся в твердом растворе и выделениях
промежуточных фаз. В данном случае появление ярко выраженной аномалии можно
объяснить увеличением степени пересыщения твердого раствора водородом, растворенным в
жидком металле, после кристаллизации сплавов с высокой скоростью.
Сравнение средних значений ТКЛР исходного сплава Al-11%Si и легированного
сплава Al-11%Si-2,5%Mg – показатель возможности снижения ТКЛР за счет подбора
легирующего комплекса и скорости кристаллизации сплавов.
В таблице представлены данные дилатометрических измерений в виде средних
значений ТКЛР исследованных сплавов, залитых с разной скоростью кристаллизации, в
низко-, средне и высокотемпературном интервалах испытаний.