Wpływ wanadu na proces krystalizacji, mikrostrukturę i właściwości siluminu EN AC-46000

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań siluminu z dodatkiem wanadu przeznaczonego do odlewania pod ciśnieniem. Jako stop wyjściowy zastosowano silumin podeutektyczny gatunku EN AC-46000. Do siluminu wyjściowego wprowadzano zaprawę AlV10 w ilości pozwalającej na uzyskanie zawartości wanadu w kolejno wytapianych siluminach po około 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 i 0,5% wag. Badaniom poddano zarówno silumin wyjściowy, jak i siluminy zawierające wanad. Badania obejmowały analizę termiczną i derywacyjną (ATD) procesu krystalizacji, analizę metalograficzną mikrostruktury odlewów wykonanych w próbniku ATD i ciśnieniowych oraz określenie podstawowych właściwości mechanicznych siluminu odlewanego ciśnieniowo. Badania ATD wykazały wzrost temperatury początku krystalizacji siluminu oraz brak dodatkowych efektów cieplnych. Badania metalograficzne wykazały zmniejszenie średniej wielkości faz w mikrostrukturze stopu odlewanego do próbnika ATD. W siluminach zawierających 0,3; 0,4 i 0,5% wag. V zarówno płytkowe wydzielenia krzemu eutektycznego, jak i faz międzymetalicznych pochodzących z eutektyk charakteryzują się znacząco mniejszymi maksymalnymi wymiarami w porównaniu z siluminami o mniejszej zawartości V. W mikrostrukturze siluminów odlewanych pod ciśnieniem, które zawierają wanad powstają „nowe" fazy niewystępujące w siluminach niezawierających tego pierwiastka. Są to najprawdopodobniej fazy międzymetaliczne zawierające wanad. Wielkość wydzieleń tych faz rośnie wraz ze zwiększeniem zawartości wanadu w siluminie. Przeprowadzone badania podstawowych właściwości mechanicznych siluminów odlewanych pod ciśnieniem wykazały możliwość uzyskania większych wartości wytrzymałości na rozciąganie R_m, umownej granicy plastyczności R_p0,2 oraz twardości HB siluminów zawierających wanad w porównaniu z siluminami bez tego pierwiastka. Największe wartości: R_m = 248 MPa uzyskano w siluminie zawierającym około 0,3% wanadu; R_p0,2 = 113 MPa przy zawartości 0,1 i 0,2% oraz HB = 116 dla dodatku V około 0,2% wag. Względem siluminu bez dodatku V uzyskane wartości powodują podwyższenie R_m o 26%; R_p0,2 o 12% oraz HB o 7%.

Pobierz artykuł 2.38 MB >>