Eng
Ukr
Rus
Триває друк
2020 №02 (02) DOI of Article
10.37434/as2020.02.03
2020 №02 (04)

Автоматичне зварювання 2020 #02
Журнал «Автоматичне зварювання», № 2, 2020, с.18-23

Розрахункова оцінка використання нанорозмірних частинок при модифікуванні литої структури металу шва

В.М. Коржик1, В.О. Щерецький1, А.А. Чайка1, Yi Jianglong2
1ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
2Гуандунський інститут зварювання (Китайсько-український інститут зварювання ім. Є.О. Патона). 510650, м. Гуанчжоу, Тіаньхе, вул. Чансін, 363, Китай. E-mail: wuby@gwi.gd.cn

У роботі розглянуто особливості застосування перспективних нанорозмірних частинок TiC, WC, TiB2 для модифікування мікроструктури зварного шва при зварюванні алюмінієвих сплавів. Виконано оцінку можливості їх застосування з позиції термодинамічної стійкості в розплавах промислових зварювальних сплавів, що містять: Cu, Fe, Zn, Mn, Ti. Показано, що незважаючи на свою відносну нестійкість, нанорозмірні частинки TiC можуть бути успішно застосовані в якості модифікаторів алюмінієвих сплавів системи Al–Mg, при цьому наявність кремнію знижує стійкість карбіду титану в розплаві алюмінію і тому є небажаним, при цьому титан, навпаки, підвищує стійкість частинок карбіду TiC. Частинки WC можуть успішно застосовуватися для модифікування структури сплавів системи Al–Si, при цьому наявність кремнію підвищує їх стійкість в розплаві. Частинки диборида титану TiB2 – найбільш стійке з’єднання з досліджених частинок, його незначний модифікуючий ефект на алюмінієві сплави компенсується стійкістю в розплавах алюмінію при перегріванні. Бібліогр. 16, табл. 1, рис. 5.
Ключові слова: автоматичне зварювання алюмінію, нанорозмірні частинки, модифікування, термодинаміка, присаджувальні матеріали
 
Надійшла до редакції 06.11.2019

Список літератури

1. Задиранов А.Н., Кац А.М. (2008) Теоретические основы кристаллизации металлов и сплавов. Москва, РУДН.
2. Lekatou A., Karantzalis A.E., Evangelou A. et al. (2015) Aluminium reinforced by WC and TiC nanoparticles (ex-situ) and aluminide particles (in-situ). J. Materials & Design, 65, 1121–1135.
3. Borodianskiy K., M. Zinigrad. (2016) Modification Performance of WC Nanoparticles in Aluminum and an Al–Si Casting Alloy. Metallurgical and Materials Transactions B, 47, 1302–1308.
4. Banerji A., Reif W. (1986) Development of Al–Ti–C Grain Refiners Containing TiC. Metallurgical and Materials Transactions A, 17A, 2127–2137.
5. Cibula A. (1949/1950) The Mechanism of Grain Refinement of Sand Casting in Aluminum Alloys. J. of the Institute of Metals, 76, 321–360.
6. McCartney D.G. (1989) Grain Refining of Aluminum and Its Alloys Using Inoculants. International Materials Reviews., 34(5), 247–260.
7. Jones G.P., Pearson J. (1976) Factors affecting the grain refinement of aluminum using titanium and boron additives. Metallurgical Transactions B, 7(2), 223–234.
8. Peng Yu, Zhi Mei S.C. (2005) Materials Chemistry and Physics, 93, 109–116.
9. Greer A.L., Cooper P.S., Meredith M.W. et al.( 2003) Tronche Grain Refinement of Aluminium Alloys by Inoculation. Advanced Engineering Materials, 5, 81–91.
10. In-Hyuck Song, Do Kyung Kim, Yoo-Dong Hahn, Hai-Doo Kim. (2004) Materials Letters, 58, 593–597.
11. Viala J.C., Peillon N., Bosselet F., Bouix J. (1997) Materials Science and Engineering, A 229, 95–113.
12. Bouix J., Berthet M.P., Bosselet F. (2001) Composites Science and Technology, 61, 355–362.
13. Щерецкий А.А., Щерецкий В.А. (2006) Процессы литья, 3, 18–214.
14. Dinsdale A.T. (1991) SGTE data for pure elements. Calphad, 15, 317–425.
15. Witusiewicz V.T., Hallstedt B., Bondar A.A. et al. (2015) Thermodynamic description of the Al–C–Ti system. J. of Alloys and Compounds, 623, 480–496.
16. Кауфман, Л., Бернстейн Х. (1972) Расчет диаграмм состояния с помощью ЭВМ. Москва, Мир.
>