80 / 126
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 3. 2017
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
80
Характерной особенностью макроструктуры заэвтектического силумина является
отсутствие зоны столбчатых кристаллов (рис. 2), что положительно сказывается на
технологичности слитков при горячей деформации. Однако по всему сечению слитка
наблюдается неоднородность макроструктуры, связанная с наличием участков повышенной
травимости с эвтектической структурой, и светлых областей с увеличенной объемной долей
α-твердого раствора.
Рис. 2.
Макроструктура слитка полунепрерывного литья из сплава Al - 20% Si:
При изучении микроструктуры в поперечном сечении слитка можно выделить
несколько зон, которые кристаллизуются с различной интенсивностью охлаждения:
поверхностную, периферийную, промежуточную и центральную. Указанные зоны
отличаются по количеству, размерам и распределению первичных кристаллов кремния и
дендритов α-твердого раствора, а также по морфологии и степени модифицирования
эвтектики. Поверхностная зона, затвердевающая при непосредственном контакте со
стенками кристаллизатора, как правило, мала по размерам (1÷5 мм) и обычно удаляется при
механической обработке слитков. Поэтому эта зона участие в формировании свойств
полуфабрикатов не принимает и нами не рассматривается. Характеристики микроструктуры
различных зон слитков, приготовленных с различной обработкой расплава, приведены в
таблице, а на рис. 3 показана микроструктура этих зон.
Таблица
Характеристики микроструктуры слитков полунепрерывного литья из сплава Al-20 % Si
Зона слитка
Характеристики микроструктуры
Размер КПК, мкм
Эвтектика
Периферийная
80-100
Размодифицированная
Промежуточная
130-150
Слабомодифицированная,
участками модифицированная
Центральная
100-170
Слабомодифицированная
При анализе структуры зон слитка выявлено, что наименьшие размеры КПК
присутствуют в периферийной зоне (среднее значение 90 мкм), что, очевидно, связано с
повышенной скоростью охлаждения по сравнению с другими зонами, расположенными
ближе к центру слитка. Однако на эвтектический кремний градиент скорости охлаждения