ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ВИГОТОВЛЕННЯ СПЛАВУ АК7ч, ЗМІЦНЕНОГО ЦИРКОНІЄМ, УВЕДЕНИМ ІЗ ТЕТРАФТОРИДУ ЦИРКОНІЮ

Procesi littâ, 2023, Vol 2 (152), 16-23

Анотація

У роботі розглянуто важливі особливості технології зміцнення алюмінієвого сплаву АК7ч цирконієм, уведеним із його тетрафториду. Обґрунтовано вибір комплексного флюсу, що містить у своєму складі тетрафторид цирконію. Указано, що для відновлення цирконію в середовищі алюмінієвого розплаву з його тетрафториду насамперед необхідно забезпечити утворення фторцирконату натрію або літію в суміші, що зміцнює. Представлено механізм відновлення цирконію з тетрафториду. Наведено технологічні рекомендації отримання сплаву АК7ч. Установлено, що комплексний флюс, призначений для зміцнення сплаву, потрібно вводити до рідкого алюмінію перед уведенням в нього інших легуючих елементів, а саме кремнію та магнію. Указано максимально доцільну температуру введення цирконію в алюмінієвий розплав із комплексного флюсу. Максимальна кількість цирконію, яку вдалося відновити, — 0,4 %. Досліджено мікроструктуру та механічні властивості сплаву зміцненого цирконієм із його тетрафториду, введеного у сплав у кількості від 0,8 до 1,2 %. У результаті модифікування алюмінієвого сплаву АК7ч цирконієм відбувається подрібнення зерен розчину кремнію в алюмінії (α-фаза). Будь-яких інших змін структури не спостерігається. Величина міцності на розрив та відносного подовження сплаву в результаті зміцнення сплаву цирконієм, уведеним із його тетрафториду, збільшується в 1,3 та 1,7 разів відповідно.

Список літератури

1. Гохштейн М.Б. О классификации модификаторов и модифицирования. Цветные металлы. 1973. №5. С.72–74.
2. Ажажа В.М., Вьюгов П.Н., Лавриненко С.Д., Линдт К.А., Мухачев А.П., Пилипенко Н.Н. Цирконий и его сплавы: технология производства, области применения. Харьков: ННЦ ХФТИ, 1998. 90 с. 22 ISSN 0235-5884. Процеси лиття. 2023. № 2 (152)
3. Москвитин В.И., Попов Д.А., Махов С.В. Термодинамические основы алюмино-термического восстановления циркония из ZrO2 в хлоридно-фторидных солевых расплавах. Цветные металлы. 2012. № 4. С. 43–46.
4. Timothy J. Lynch, Nancy R. Birkner, Matthew S. Christian, Jacob A. Wrubel, Juliano Schorne-Pinto, Arjen Van Veelen, John R. Bargar, Theodore M. Besmann, Kyle S. Brinkman, and Wilson K. S. Chiu Determination of Speciation and Local Structure of NaCl–SrCl2 and LiF–ZrF4 Molten Saltsю Physical Chemistry B. 2022. Vol. 126. Issue 7. P. 1539–1550.
5. Williams D. F., Toth L. M., Clarno K. T. Assessment of candidate molten salt coolants for the advanced high-temperature reactor (AHTR). Tennessee: Oak Ridge, 2006. Р. 86.
6. Thoma R. E., Insley H., Friedman H. A., and Hebert G. M. The Condensed System LiF-NaFZrF4-Phase Equilibria and Crystallographic Data. Journal of chemical and engineering data.1965. №3. P. 219–230.
7. Белов Н.А., Истомин-Кастровский В.В., Алабин А.Н. Влияние циркония на структуру и механические свойства микролегированных сплавов системы Al-Fe-Si. Известия вузов. Серия: Цветная металлургия. 2003. №4. С. 54–60.
8. Гасик М.И., Лякишев Н.П. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов: Учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Металлургия черных металлов и сплавов». Москва: СП Интернет Инжиниринг, 1999. 764 с.
9. Litynska L., Abou-Ras D., Kostorz G., Dutkiewicz J. TEM and HREM study of Al3Zr precipitates in an Al-Mg-Si-Zr alloy. Journal of Microscopy. 2006. Vol. 223. P. 182–184.
10. Белов Н. А. Фазовый состав и структура силуминов: Справочное издание. Белов Н.А., Савченко С. В., Хван А. В. – М.: МИСИС, 2007. – 283 с.