ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В СПЛАВЕ СИСТЕМЫ AL-FE-MN ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ С РАЗЛИЧНЫМИ СКОРОСТЯМИ ОХЛАЖДЕНИЯ

Ирина Сергеевна Логинова, М. В. Сазера, Николай Артемьевич Попов, А. В. Поздняков, Алексей Николаевич Солонин

Результат исследований: Вклад в журналСтатья

Аннотация

Исследованы особенности формирования микроструктуры сплава Al-2,5%Fe-1,5%Mn в зависимости от скорости охлаждения при литье и в процессе лазерного плавления. Анализ микроструктуры в литом состоянии показал, что с повышением скорости охлаждения при кристаллизации от 0,5 до 940 К/с первичная кристаллизация фазы Al6(Mn,Fe) практически полностью подавляется, увеличивается объем неравновесной эвтектики до 43 %. Микроструктура сплава Al-2,5%Fe-1,5%Mn после лазерного плавления характеризуется наличием кристаллов алюминиевой матрицы дендритного типа со средним размером ячейки 0,56 мкм, окруженных железомарганцовистой фазой эвтектического происхождения со средним размером пластин 0,28 мкм. Первичная кристаллизация фазы Al6(Mn,Fe) полностью подавлена. Формирование такой микроструктуры происходит при скоростях охлаждения от 1,1·104 до 2,5·104 К/с, что соответствует скоростям охлаждения, реализуемым в аддитивных технологиях. На границе между треком и основным металлом, а также на границе повторного переплава выявлены области, состоящие из первичных кристаллов фазы Al6(Mn,Fe), сформированных по механизму эпитаксиального роста. Чем меньше размер эвтектических пластин и дендритной ячейки, находящихся в эпитаксиальном слое, тем дисперснее первичные кристаллы в зоне переплава. Сплав Al-2,5%Fe-1,5%Mn после лазерного плавления имеет высокую твердость при комнатной температуре (93 HV) и хорошую термическую стабильность после нагрева до 300 °С (твердость незначительно снижается до 85 HV), а его расчетный предел текучести составляет 227 МПа. В совокупности с высокими показателями дисперсности формируемой микроструктуры, технологичности при лазерном плавлении, твердости при комнатной температуре и расчетного предела текучести сплав Al-2,5%Fe-1,5%Mn является перспективным для использования в аддитивных технологиях.
Переведенное названиеFEATURES OF STRUCTURE FORMATION IN AL-FE-MN ALLOY DURING CRYSTALLIZATION AT DIFFERENT COOLING RATES
Язык оригиналаРусский
Страницы (с-по)76-86
Число страниц11
ЖурналИзвестия высших учебных заведений. Цветная металлургия
Номер выпуска6
DOI
СостояниеОпубликовано - 2020

ГРНТИ

  • 29.00.00 ФИЗИКА

Уровень публикации

  • Перечень ВАК

Fingerprint Подробные сведения о темах исследования «ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В СПЛАВЕ СИСТЕМЫ AL-FE-MN ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ С РАЗЛИЧНЫМИ СКОРОСТЯМИ ОХЛАЖДЕНИЯ». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать