Комплексное модифицирование литейных силуминов
В настоящее время в изделиях авиационной техники большое применение находят литые детали, что является залогом повышения эффективности производства и сокращения расхода металла. Доля литья из алюминиевых сплавов в общем объеме литейного производства постоянно растет. Алюминиевые сплавы занимают третье место по объему производства отливок из сплавов в России.
Повысить механические и эксплуатационные характеристики силуминов возможно при использовании ряда методов, например, такого как физико-химический метод воздействия на расплав (модифицирование).
Модифицирование – это обработка сплавов в жидком состоянии, с целью измельчения, изменения формы и равномерного распределения кристаллических зёрен и их структурных составляющих в процессе кристаллизации сплава. Введение модификатора оказывает влияние на процесс кристаллизации, но не изменяет кристаллическую решетку металла. При кристаллизации сплава происходит формирование его внутренней структуры, которая является одним из определяющих факторов эксплуатационных свойств. В результате модифицирования повышаются механические свойства сплавов.
Широко используемые в промышленности флюсы преимущественно направлены на модифицирование только одной структурной составляющей Al-Si-сплавов, что не позволяет унифицировать процесс модифицирования в производственных условиях.
В последнее время особое внимание исследователей уделяется вопросам модифицирования силуминов путем комплексного воздействия на структуру сплавов. Применение модификаторов, оказывающих модифицирующее воздействие на различные структурные составляющие сплава, оказывается эффективнее, чем использование модификатора одного типа. В результате расширяется область применения модификатора. Для сплавов, имеющих сложный фазовый состав, необходимый результат достигается комплексным модифицированием, при котором разные компоненты модифицирующего состава воздействуют на разные структурные составляющие сплава.
Согласно анализу научной литературы российских и зарубежных исследователей, комплексное модифицирование силуминов показало свою эффективность. Особняком стоят редкоземельные элементы. Помимо модифицирования кристаллов первичного кремния, редкоземельные элементы измельчают кремний в эвтектике (α+Si) и положительно влияют на морфологию Fe – содержащей фазы.
Исходя из практики и различных механизмов модифицирования, ясно что подход в принципе выбора модифицирующих элементов для комплексного модифицирования нужно усовершенствовать.