Influence of External Magnetic Field on Structure Formation of Al–Si System Aluminum Alloy with High Iron Content

Abstract

Проведено порівняльні дослідження кінцевої структури алюмінієвого доевтектичного силуміну марки АК7М2 з підвищеним вмістом заліза у вихідному литому стані та після впливу зовнішнього постійного магнітного поля на розплав після процесу кристалізації. Макроскопічні дослідження показали, що після кристалізації силуміну без накладання зовнішнього постійного магнітного поля в структурі сплаву утворилися газові пори як наслідок значної газомісткості самого сплаву або проникнення в сплав газів, які виділяються з ливарної форми. За допомогою металографічного якісного аналізу в мікроструктурі сплаву АК7М2, що піддавався впливу магнітного поля, виявлено залізовмісні фази зіркоподібної та ієрогліфічної форм, що рівномірно розподіляються в об’ємі закристалізованого силуміну. Спостерігається рівномірний розподіл α-твердого розчину, фази Al 15 Fe 3 Si 2 , Al 5 SiFe та евтектики α + Si порівняно із силуміном у вихідному стані. Мікроструктурний аналіз та рентгенівський фазовий аналіз показали наявність фаз Al 5 SiFe і Al 15 Fe 3 Si 2 та відмінність їх кількості, розподілу і будови в залежності від умов кристалізації. За результатами вимірювання мікротвердості методом Вікерса виявлено, що внаслідок застосування зовнішнього постійного магнітного поля на розплав доевтектичного силуміну АК7М2 з підвищеним вмістом заліза можливо отримати вищі показники мікротвердості твердого розчину і евтектики α + Si в порівнянні з необробленим сплавом. На підставі результатів якісних і кількісних металографічних досліджень та рентгеноструктурного фазового аналізу зроблено висновки про характер впливу зовнішньої фізичної обробки на структуру сплаву АК7М2 після кристалізації.