Формування шарів псевдосплаву Al-Pb методом контактного легування

Анотація

Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна)

Надійшла 10.06.2022

УДК 669.018.9:669.15-194

Ливарні та механічні властивості сплавів Al-Si, а також трибологічних сплавів системи Al-Sn мають високі ливарні та механічні властивості. Однак з підвищенням швидкості і навантаження тертя в сучасних двигунах, старі поршневі та антифрикційні сплави перестають задовольняти існуючі технологічні вимоги. Відповідно до існуючих досліджень три і більше елементні системи на базі Al-Sn з кремнієм і міддю мають монотектичні нонваріантні перетворення з розшаруванням рідин в інтервалі температур 500-550 0С, зі значною різницею по густині. Твердо-рідка зона на фазовій діаграмі має великий розмір (350-400 0С). А повне затвердіння таких сплавів відбувається за низьких температур, майже на рівні температури кристалізації чистого олова. Температура потрійної евтектики для систем Al-Sn, Si-Cu, Al-Sn-Si, Al-Sn-Cu знаходиться, за різними повідомленнями, в межах 213-228 0С [7]. За мікроструктурою в таких сплавах в литому стані фаза твердого розчину зазвичай розташована на границях зерен дендритів первинного твердого розчину алюмінію або зерен евтектики Al-Si. Після термічної обробки мікроструктура таких сплавів зазвичай змінюється, і фаза твердого розчину олова набуває глобулярної форми, що можливо пояснити розплавленням фази олова та інтенсифікацію дифузійних процесів на підвищених температурах. Для вирішення цих проблем шляхом контактного легування (твердо-рідинного суміщення матриці алюмінієвого сплаву з рідким свинцем) було одержано перспективний композиційний матеріал Al-Sn+Pb, що має підвищені трибологічні властивості.

Список літератури
1 Davis F. A., Eyre T. S. (1994). The effect of silicon content and morphology on the wear of aluminium-silicon alloys under dry and lubricated sliding conditions. Tribology International. Vol. 27, № 3. P. 171–181.
 2 Nassar A., Taha A. S., Labeeb A., Gouda S. A. (2015). Structure and properties of the Al-SnCu bearing alloy under different cold rolling conditions. Journal of Materials Science and Engineering B5. № 7–8. P. 298–304.
 3 Rajan T.V., Tribol. Trans. 36 (1) (1995) 121.
 4 Tanaka T., Sakamoto M., Sato Y, Pat. US5384205, 1995.
 5 Mengucci P., Abis S., Barucca G. J. Alloy Compd. 215 (11) (1994) 309.
 6 Soto Y., Mizuno Y., Sakamoto M., SAE Paper No. 940691.
 7 Belov N. A. Mikhailina A. O. Alabin A. N., Stolyarova O. O. (2016). Theoretical and experiment study of the Al-Cu-Si-Sn phase diagram in the range of aluminum alloys. Metal Science and head treatment. Vol. 58, № 3–4. P. 195–201.