Дослідження та підвищення механічних властивостей силуміну АК7ч

Abstract

UK: Мета роботи. Дослідження і вдосконалення розробленої в Національному університеті «Запорізька політехніка» технології підвищення якості вторинних силумінів. В зв’язку з відсутністю в Україні власного виробництва первинного алюмінію підвищення механічних і службових властивостей вторинних алюмінієвих сплавів, одержаних з брухту є актуальною задачею. Методи дослідження. Об’єктом досліджень був вторинний алюмінієвий сплав АК7ч хімічного складу, %: 6,72 Si, 0,05 Cu, 0,08 Mn, 0,32 Mg, 0,02 Zn, 0,01 Ti, від 0,49 до 1,59 Fe (5 фракцій), решта – Al. Для нейтралізації негативного впливу заліза та інших домішок на механічні властивості вторинного сплаву АК7ч використана комплексна технологія (сортування скрапу, рафінування та модифікування рідкого металу). Вміст комплексної модифікуючої присадки МК-1 становив 0,10%; 0,12%; 0,14%; 0,16% та 0,20% відповідно до зростанням вмісту заліза. Межу міцності, відносне видовженняв та твердість визначали за стандартними методами при кімнатній температурі. Втомні випробування виконували на магнітострикційній машині на частоті 18 кГц. Контроль частоти коливань проводили за допомогою частотоміру. Оцінювання впливу частоти навантаження на характеристики втоми сплаву виконували за кривими втомної довговічності з обмеженою границею витривалості. Отримані результати. Досягнуто підвищення механічних властивостей, в тому числі, опору руйнуванню при високих частотах навантаження. Наукова новизна. Одержано нові дані щодо впливу заліза на втомну міцність алюмінієвого сплаву АК7ч. Практична цінність. Одержані результати розширюють можливості використання вторинних алюмінієвих сплавів. Встановлені залежності можуть бути використані при оптимізації складу вторинних силумінів. EN: Purpose. Research and improvement of the technology of improving the quality of secondary silumins developed by Zaporizhzhya Polytechnic National University. Due to the lack of own production of primary aluminum in Ukraine, improving the mechanical and service properties of secondary aluminum alloys obtained from scrap is an urgent task. Research methods. The object of research was the secondary aluminum alloy AK7ч with chemical composition, %: 6.72 Si, 0.05 Cu, 0.08 Mn, 0.32 Mg, 0.02 Zn, 0.01 Ti, from 0.49 to 1 .59 Fe (5 fractions), the rest – Al. To neutralize the negative effect of iron and other impurities on the mechanical properties of the secondary alloy AK7ч, a complex technology (sorting of scrap, refining and modification of liquid metal) was used. The content of the complex modifying additive MK-1 was 0.10%; 0.12%; 0.14%; 0.16% and 0.20%, respectively, with increasing iron content. Yield strength, elongation, and hardness were determined by standard methods at room temperature. Fatigue tests were performed on a magnetostriction machine at a frequency of 18 kHz. Control of the frequency of oscillations was carried out using a frequency meter. The influence of the load frequency on the fatigue characteristics of the alloy was evaluated using the fatigue life curves with a limited endurance limit. Results. An increase in mechanical properties, including resistance to destruction at high load frequencies, has been achieved. Scientific novelty. New data were obtained on the effect of iron on the fatigue strength of aluminum alloy AK7ч. Practical value. The obtained results expand the possibilities of using secondary aluminum alloys. The established dependencies can be used in the optimization of the composition of secondary silumins.