Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

V. I. Dubodelov, V. Ye. Panarin, A. V. Narivskyy, V. O. Seredenko, V. M. Fikssen, O. V. Seredenko
«Influence of the Plasma Component on Structure Forming of Pre-Eutectic Silumin in Magnetohydrodynamic Mixing Fusion»
0773–0782 (2019)

PACS numbers: 47.65.-d, 52.75.Fk, 61.25.Mv, 68.70.+w, 81.30.Fb, 83.60.Np, 83.80.Gv

В Физико-технологическом институте металлов и сплавов НАН Украины разработана технология перемешивания расплава магнитогидродинамическим методом (МГД) с добавлением газовой плазмы в объём металла. В работе исследовано влияние МГД-перемешивания и газовой плазмы на структуру и состав доэвтектического силумина. Показано, что действие плазмы на расплав в течение 5 мин. приводит к фрагментации первичных кристаллов твёрдого раствора на основе алюминия (\(\alpha\)-Al), уменьшению размеров крупных эвтектических зёрен с колониальной структурой пластинчатых кристаллов кремния и частичному вырождению эвтектики. Вырождение проявляется в том, что на смену кооперативному росту эвтектических колоний приходит независимый рост составляющих эвтектики, причём алюминий кристаллизуется на первичных кристаллах \(\alpha\)-Al как на подложке, а кремний — в виде независимо зарождающихся и растущих дисперсных кристаллов округлой формы. Такая форма эвтектических кристаллов кремния является предпочтительной по сравнению с пластинчатой, поскольку не вызывает локальных напряжений на межфазной границе с \(\alpha\)-Al. После прекращения действия плазмы, через ??5 мин. сплав стремится вернуться к исходной структуре с крупными первичными кристаллами \(\alpha\)-Al и колониальной эвтектике с плоскими кристаллами кремния. Кратковременное действие плазмы сравнивают с модифицированием расплава элементами, повышающими смачивание жидкостью первичных кристаллов \(\alpha\)-Al, но оно не является длительным во времени.

Keywords: MHD mixing, silumin, plasma, structure dispersion