ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СПЛАВЫ СИСТЕМЫ Al–Mg–Si С ИЗБЫТКОМ КРЕМНИЯ, ЛЕГИРОВАННЫЕ НЕБОЛЬШИМИ СКАНДИЙ-ЦИРКОНИЕВЫМИ ДОБАВКАМИ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2023.02.014

Сергей Валерьевич  Коновалов; Евгений Владимирович  Арышенский; Дмитрий Юрьевич  Распосиенко; Владимир Викторович  Макаров; Михаил Владимирович  Солопаев; Максим Александрович  Лапшов

Авторы

Сергей Валерьевич Коновалов Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия; Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0003-4809-8660
Евгений Владимирович Арышенский Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0003-3875-7749
Дмитрий Юрьевич Распосиенко Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, ул. С. Ковалевской, 18, 620108, Екатеринбург, Россия https://orcid.org/0000-0002-7670-9054
Владимир Викторович Макаров Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, ул. С. Ковалевской, 18, 620108, Екатеринбург, Россия https://orcid.org/0000-0002-7306-3657
Михаил Владимирович Солопаев Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0003-3424-3572
Максим Александрович Лапшов Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0002-3767-4004

Ключевые слова:

алюминиевый сплав, термическая обработка, наночастицы, просвечивающая микроскопия

Аннотация

В работе исследовано влияние термической обработки на физико-механические свойства и наночастицы сплавов системы Al–Mg–Si с малыми скандий-циркониевыми добавками и избытком кремния. Для исследования сплавы были отлиты и подвергнуты термической обработке в температурном диапазоне 360-440 ºС, выдержке в интервале от 10 сек до 50 часов. После термической обработки сплавы исследовались с помощью просвечивающей микроскопии, а также в них определялась микротвердость. Исследования позволили установить, что во всех сплавах при отжиге формируются наночастицы (AlSi)₃Sc. Однако в сплавах с меньшим содержанием скандия (0,05 %) данные частицы появляются на более поздних стадиях термической обработки в результате непрерывного распада пересыщенного твердого раствора. Скандий в данных сплавах на начальных стадиях термической обработки расположен в пересыщенном твердом растворе, что и позволяет происходить непрерывному распаду. В то же время в сплавах с содержанием скандия 0,3 % частицы (AlSi)₃Sc появляются уже непосредственно после литья и при последующем отжиге лишь увеличиваются в размерах. В начале отжига наблюдается падение микротвердости, происходящее, по всей видимости, в результате перехода упрочняющих частиц β’’(Mg₅Si₆), образующихся при неизбежном естественном старении в фазу Mg₂Si. В целом температура 440 °С более благоприятна для отжига, так как частицы (AlSi)₃Sc формируются в этом случае быстрее.