Главная arrow Алюминиевые высококремниевые сплавы

Алюминиевые высококремниевые сплавы

Эти сплавы подразделяются на две группы: 1) содержащие 6—13% Si и 2) содержащие более 13% Si.

Сплавы первой группы широко применяют во всех отраслях народного хозяйства, тогда как сплавы второй группы — только для изготовления литых поршней и деталей, от которых требуется низкий коэффициент линейного расширения.

На рис. 1.2 представлена диаграмма состояния сплавов системы А1—Si.

По диаграмме растворимость кремния в твердом алюминии при температуре 550° С составляет около 1,5%, а при температуре 200° С — 0,1%. Кремний не образует с алюминием соединений, поэтому он находится в виде отдельных частиц или в двойной эвтектике а. + Si, количество которой растет с увеличением содержания кремния до 11,7%.

Таким образом, микроструктура двойных сплавов может состоять только из двух фаз: твердого раствора кремния в алюминии и твердого раствора алюминия в кремнии. Но так как растворимость алюминия в твердом кремнии ничтожно мала в равновесных условиях (параметр решетки чистого кремния а=о5,4173А, а твердого раствора алюминия в кремнии а — ~ 5.4176А) кристаллы (зерна) твердого раствора алюминия в кремнии большинство исследователей рассматривают как зерна кремния. Однако растворимость кремния в неравновесном состоянии при высокой скорости кристаллизации, по данным Н. И. Варича, может составлять до 10%. Такой твердый раствор весьма неустойчивый и при температуре 150° С распадается.

Атомы кремния в зонном упрочнении практически не участвуют, и фазовое упрочнение ничтожно мало, поэтому все двойные сплавы системы А1—Si имеют пониженную прочность. Для повышения прочности к высококремниевым алюминиевым сплавам часто добавляют магний, медь и другие компоненты, значительное количество которых при температуре закалки остается в твердом растворе алюминия. Они в процессе искусственного старения образуют соединения, способствующие дисперсионному твердению.