Experimental Investigation on Microstructure and Mechanical Properties of Direct Squeeze Cast Al–13%Si Alloy

Abstract

Для литья под давлением характерно приложение давления к заготовке при ее затвердевании, вследствие чего активизируются различные физические процессы, которые влияютна металлургические свойства литых сплавов. Выполненное экспериментальное исследование свидетельствует о влиянии уровня давления на микроструктуру и механические характеристики сплава Al–13%Si. Показано, что давление при литье в интервале 0,1...100 МПа приводит к уменьшению зерен, улучшению прочностных свойств и повышению твердости по Виккерсу в центральной части образцов. При давлении 100...150 МПа наблюдаются высокие предварительные деформации при высокой температуре литья и укрупнение зерен, в результате чего ухудшаются прочностные свойства и уменьшается твердость. Анализ микрофотографий на электронном микроскопе показывает, что при давлении до 100 МПа механизм разрушения является более вязким, чем при повышенном давлении. Это позволяет оптимизировать уровень давления с целью предотвращения ухудшения свойств и ликвации материала в процессе литья под давлением.

Для лиття під тиском характерно прикладення тиску до заготовки при її твердінні, в результаті чого активізуються різні физичні процеси, що впливають на металургійні властивості литих сплавів. Експериментальне дослідження свідчить про вплив рівня тиску намікроструктуру і механічні характеристики сплаву Al–13%Si. Показано, що тиск при литті в інтервалі 0,1...100 МПа призводить до зменшення зерен, покращанню міцнісних властивостей і підвищенню твердості по Віккерсу в центральній частині зразка. При дії тиску 100...150 МПа мають місце високі попередні деформації за високої температури лиття і збільшення зерен. У результаті цього погіршуються міцнісні властивості і зменшується твердість. Аналіз мікрофотографій на електронному мікроскопі показує, що при дії тиску до 100 МПа механізм руйнування є більш в’язким, ніж при підвищеному тиску. Це дозволяє оптимізувати рівень тиску з метою запобігання погіршення властивостей і ліквації матеріалу в процесі лиття під тиском.