Actual Problems in Machine Building Vol.5 N1-2 2018

Actual Problems in Machine Building. Vol. 5. N 1-2. 2018 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 134 Рис. 1. Влияние обработки расплава парами водного раствора CuSO 4 на линейное расширение сплавов Al-Si Снижение ТКЛР в этом случае может быть обусловлено увеличением содержания меди в составе сплавов и развитием процессов старения в интервале 200-300 ºС при охлаждении с температур кристаллизации. Повышение значений ТКЛР в высокотемпературной области испытаний за счет обработки расплава не является определяющим, поскольку приборы при таких температурах не эксплуатируют. Для достижения такого эффекта оптимальной является обработка 3÷7 %-ным водным раствором сульфата меди. Применение водного раствора с большей концентрацией приводит к большому количеству вредных паров. Проведение обработки расплава меньше 5 минут и при температурах ниже 800 ºС не обеспечивает нужного понижения ТКЛР по причине слабого усвоения CuSO 4 расплавом. Проведение обработки расплава больше 15 минут и при температурах выше 1100 ºС приводит к развитию усиленного шлакообразования и, следовательно, к уменьшению выхода годного металла. Обработка расплава 3%-ным водным раствором CuSO 4 способствует существенному измельчению структурных составляющих, особенно после высокоскоростной кристаллизации. На рис. 2 приведена микроструктура сплавов Al – 20% Si обычного приготовления ( а ) и после обработки парами водного раствора CuSO 4 ( в ), залитых в кокиль. Для сравнения представлена микроструктура тех же сплавов ( б, г ), залитых с высокой скоростью кристаллизации. Видно, что высокоскоростная кристаллизация способствует дополнительному измельчению кристаллов первичного кремния и формированию более равномерной структуры.