Технические науки/8. Обработка материалов в машиностроении

Закопец О.И., к.т.н. Журавель Л.В.

Самарский государственный технический университет, Россия

Влияние акустического воздействия на структурообразование сплава АК9М2

Литейные алюминиево-кремниевые сплавы (силумины) относятся к сплавам эвтектического типа и широко используются как конструкционные материалы. Применение этих сплавов обеспечивает снижение удельной металлоемкости узлов и конструкций при минимальной по сравнению с черными и другими сплавами трудоемкости их изготовления.

Основной структурной составляющей литейного алюминиевого сплава АК9М2 являются дендриты алюминиевого твердого раствора (Al) и эвтектика FeSiAl₅+Si+(Al). Сплав имеет средний уровень механических свойств. Используется при производстве деталей для автомобилестроения [1].

Одной из технологий, обеспечивающей определенные физико-механические характеристики изделий, является акустическое воздействие на структуру.

Суть метода слабого акустического воздействия состоит в следующем: в непосредственно примыкающую к среде влияния короткозамкнутую гальваническую петлю-антенну от маломощного генератора подаются слабые электрические импульсы тока. Импульсный электроток создает поперечное пульсирующее магнитное поле. Акустические волны беспрепятственно и с большой скоростью распространяются в среде влияния, оказывая воздействие на скорость протекания процессов.

В данной работе в качестве объекта исследования был выбран промышленный литейный алюминиевый сплав АК9М2. Исходная структура образца представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Исходная структура сплава АК9М2

На первом этапе исследования образец был переплавлен в лаборатории. При этом наблюдалось незначительное изменение структуры. На следующем этапе исходный образец был расплавлен при акустическом воздействии 2000 кГц. Получившаяся структура представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Структура сплава АК9М2, подверженного акустическому воздействию 2000 кГц

Также была измерена микротвердость исходного, переплавленного в лаборатории и подверженного акустическому воздействию образцов, которая составила 82, 93 и 99 кгс/мм² соответственно.

Таким образом, можно сделать вывод, что акустическое воздействие на литейный алюминиевый сплав АК9М2 позволяет выровнять структуру и повысить микротвердость.

Литература:

1. Силумины. Атлас микроструктур и фрактограмм промышленных сплавов: Справ. изд. / Пригунова А.Г., Белов Н.А., Таран Ю.Н. и др. – М.: МИСИС, 1996. – 175 с.