Preview

Вестник Донского государственного технического университета

Расширенный поиск

Влияние электроискрового легирования на механические свойства Al-Si-Cu сплавов

https://doi.org/10.23947/1992-5980-2019-19-2-138-142

Полный текст:

Аннотация

Введение. Статья посвящена исследованию микротвердости и износостойкости алюминиевого сплава (АК5М7) после обработки его поверхности электроискровым легированием (ЭИЛ) электродами А (Cu) и Р (Cu + P) с разной приложенной энергией.

Цель работы — исследование взаимосвязи физикомеханических и прочностных свойств поверхности сплава АК5М7, полученной после ЭИЛ медным и меднофосфорным электродами.

Материалы и методы. Использованы методы рентгенодифракционного и рентгенофлуоресцентного анализа для определения фазового состава, областей когерентного рассеяния (ОКР) и микродеформации поверхности.

Результаты исследования. Установлено, что при использовании обоих видов электродов с увеличением энергии возрастают микротвердость и износостойкость. Образец был модифицирован электродом Р с энергией 0,79 Дж. В этом случае максимальное значение микротвердости увеличилось в 5,3 раза, износостойкости — в 1,6 раза. Установлено, что при ЭИЛ на поверхности исследуемого сплава образуются новые интерметаллические фазы Al2Cu и Cu3P. Если значение используемой энергии максимально (0,79 Дж), то концентрация фазы Al2Cu увеличивается в 5 и 9 раз с электродами А и Р соответственно, а концентрация фазы Cu3P увеличивается более чем в 4 раза при использовании электрода Р. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют об уменьшении размеров ОКР и увеличении значений микродеформации для всех имеющихся на поверхности фаз Al, Al2Cu и Cu3P.

Обсуждение и заключения. Увеличение энергии при ЭИЛ приводит к повышению дефектности и изменению фазового состава вновь полученных поверхностей. Этим можно объяснить повышение износостойкости данной поверхности.

Об авторах

Н. Е. Фомин
ФГБОУ ВО Национальный исследовательский государственный университет им. Н.П. Огарева
Россия

Фомин Николай Егорович - заведующий кафедрой «Физика твердого тела», кандидат физико-математических наук, профессор.

430005, Саранск, ул. Большевистская, 68а



И. Х. Хасан
ФГБОУ ВО Национальный исследовательский государственный университет им. Н.П. Огарева
Россия

Хасан Исмаил Халил - аспирант кафедры «Физика твердого тела».

430005, Саранск, ул. Большевистская, 68а



В. М. Кяшкин
ФГБОУ ВО Национальный исследовательский государственный университет им. Н.П. Огарева
Россия

Кяшкин Владимир Михайлович - доцент кафедры «Физика твердого тела».

430005, Саранск, ул. Большевистская, 68а



Список литературы

1. Влияние природы электродных материалов на эрозию легированного слоя. Критерии оценки эффективности электроискрового легирования / А. Д. Верхотуров [и др.] // Вестник Мордовского университета. — 2018. — Т. 28, № 3. — С. 302-320. DOI: https://doi.org/10.15507/0236-2910.028.201803.302-320.

2. Изменение состава и свойств электрода-инструмента в условиях электроискрового легирования сплавом Al-Sn / Е. В. Юрченко [и др.] // Электронная обработка материалов. — 2016. — № 52 (2). — С. 32-36.

3. Исследование жаростойких свойств покрытий после электроискрового легирования стали 45 хромоникелевыми сплавами / А. В. Козырь [и др.] // Письма о материалах. — 2018. — № 8 (2). — P. 140-145. DOI: 10.22226/2410-3535-2018-2-140-145.

4. Effect of Mg and Zn Contents on the Microstructures and Mechanical Properties of Al-Si-Cu-Mg Alloys / Y. Nemri [et al.] // International Journal of Metalcasting. — 2017. — № 12 (1). — С. 20-27.

5. Surface Modification of Aluminum Alloys Prepared by Plasma-Based-Ion-Implantation Technique / L. Liu [et al.] // Solid State Phenomena. — 2006. — № 118. — P. 269-274.

6. Effect of Nickel addition and solution treatment time on microstructure and hardness of Al-Si-Cu aged alloys / H. M. Medrano-Prieto [et al.] // Materials Characterization. — 2016. — Vol. 120, Оctober. — P. 168-174.

7. Effect of copper additions and heat treatment optimization of Al-7% Si Aluminum Alloy / M. T. Giovanni [et al.] // La Metallurgia Italiana. — 2016. — № 11. — P. 43-47.

8. Bogdanoff, T. Effect of Co and Ni addition on the microstructure and mechanical properties at room and elevated temperature of an Al-7% Si alloy / T. Bogdanoff, A. K. Dahle, S. Seifeddine // International Journal of Metalcasting. — 2018. — Vol. 12, is. 3. — P. 434-440. DOI: 10.1007/s40962-017-0178-z.

9. Microstructure evolution and mechanical properties of laser additive manufacturing of high strength Al-Cu-Mg alloy / GuTao [et al.] // Optics and laser technology. — 2019. — № 112. — P. 140-150.

10. Олейник, А. К. Влияние кристаллизации под давлением и термообработки на триботехнические показатели и микротвердость сплава АЛ-25 / А. К. Олейник, Е. В. Чуйкова, А. В. Нестеренко // Вестник Харьков. нац. автомоб.-дорож. ун-та. — 2010. — Вып. 51. — С. 73-77.

11. Шаренкова, Н. В. Размеры областей когерентного рассеяния рентгеновского излучения в тонких пленках SmS и их визуализация / Н. В. Шаренкова, В. В. Каминский, С. Н. Петров // Журнал технической физики. — 2011. — Т. 81, вып. 9. — С. 144-146.

12. Солнцев, Ю. П. Материаловедение / Ю. П. Солнцев, Е. И. Пряхин. — Санкт-Петербург : Химздат, 2007. — 781 с.

13. Мельников, Е. В. Влияние температуры деформации на параметры структуры, фазовый состав и микротвердость монокристаллов стали Fe-28Mn-2.7Al-1.3C, подвергнутых кручению под высоким давлением / Е. В. Мельников, Е. Г. Астафурова, Г. Г. Майер // Letterson Materials. — 2018. — № 8 (2). — C. 178-183. DOI: 10.22226/2410-3535-2018-2-178-183.

14. Хасан, И. Х. Исследование физико-механических свойств алюминиевого сплава после электроискровой обработки / И. Х. Хасан, Н. Е. Фомин // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2019. — Т. 15, № 3. — С. 139-142.


Для цитирования:


Фомин Н.Е., Хасан И.Х., Кяшкин В.М. Влияние электроискрового легирования на механические свойства Al-Si-Cu сплавов. Вестник Донского государственного технического университета. 2019;19(2):138-142. https://doi.org/10.23947/1992-5980-2019-19-2-138-142

For citation:


Fomin N.E., Khasan I.K., Kyashkin V.M. Effect of electrospark doping on mechanical properties of Al-Si-Cu alloys. Vestnik of Don State Technical University. 2019;19(2):138-142. (In Russ.) https://doi.org/10.23947/1992-5980-2019-19-2-138-142

Просмотров: 41


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1992-5980 (Print)
ISSN 1992-6006 (Online)