Н. А. Назарбаева народу Казахстана
жүктеу/скачать 35,33 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Материал теплоизоляционных плит Теплопроводность λ,Вт/м·К
- Аморфты микрокремнезем алудың оңтайландыру шарттары Түйіндеме.
- Optimization of receipt amorphous silica fume Summary.
- Синяев В.А., Левченко Л.В., Сахипов Е.Н., Баигаипова Г.К, Токсеитова Г.А.
- ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ НОВЫХ ПРОДУКТОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
- Ключевые слова
- Ауыл шаруашылығы өнімділігін көтеру үшін технологиялар және жаңа өнімдерді әзірлеу саласындағы зерттеулердің келешегі. Аңдатпа.
- Түйін сөздер
- Advanced studies in the development of new products and technologies to improve agricultural productivity Summary.
- Key words
- Методика эксперимента.
Количество плавня, KNaCO 3
значение диаметра частиц, мкм Максимальное значение диаметра частиц, мкм Наиболее вероятное значение диаметра частиц, мкм Стандартные отклонения, мкм Дисперсия, мкм 3-кратное 1,69 88,70
4,47 0,23
4,11 4-кратное 2,10 79,49
4,47 0,21
5,03 4-кратное 1,69 99,05
3,54 0,24
3,93 5-кратное 2,10 79,49
4,46 0,21
5,12 6-кратное 1,69 79,49
4,46 0,24
4,83 6-кратное 2,10 110,58
4,46 0,22
5,08
Одним из важнейших параметров, определяющих теплоизоляционные свойства материалов на основе микроструктурированных минеральных порошков является теплопроводность. Нами изучена теплопроводность плит изготовленных из углеродистого волокна, микрокремнезема и природного диатомита [2, 3]. Результаты представлены в таблице 4. Экспериментальные данные таблицы 4 свидетельствуют, что наименьшей теплопроводностью обладает порошок аморфного микрокремнезема.
Таблица 4 Результаты анализа теплопроводности теплоизоляционных плит
№ п/п Материал теплоизоляционных плит Теплопроводность λ,Вт/м·К 1 Порошок микрокремнезема, прокаленный при 300-500 0 С 0,020 2 Аморфный микрокремнезем, прокаленный при 300-500 0 С
3 Диатомит модифицированный 2М HCl 0,034 4
0,036 5 Природный диатомит, прокаленный при 300-500 0 С 0,040 На основании вышеизложенного следует, что получен микрокремнезем, который можно использовать для создания теплоизоляционных вакуумированных плит; как добавку к цементам, так как он представляет собой очень мелкие шарообразный частички аморфного кремнезема со средней удельной поверхностью около 20 кв. м/г; для производства особого вида силиконовой резины; в качестве адсорбента, или как составную часть строительных сухих смесей; в лакокрасочной промышленности. Получен патент № 2526454 от 30 июня 2014г. «Способ получения аморфного микрокремнезема».
508 ЛИТЕРАТУРА 1. Селяев В. П., Неверов В. А., Куприяшкина Л. И., Колотушкин А. В., Сидоров В. В. Микроструктура перспективных теплоизоляционных материалов на основе диатомитов Среднего Поволжья. // Региональная архитектура и строительство. Пенза: Изд-во ПГУАС, №1 (15), 2013, С. 12-17. 2. Селяев В. П., Осипов А. К., Неверов В. А., Куприяшкина Л. И., Маштаев О. Г., Сидоров В. В. Теплоизоляционные свойства материалов на основе тонкодисперсных минеральных порошков. Строительные материалы, №1, 2013, С. 61-64. 3. Selyaev V.P., Neverov V.A., Kupriyashkina L.I., Osipov A.K., Udina O.A. Diatomite middle Volga. Structure and properties. Science and Education. April 25-26, 2013. Vol. I. Munich, Germany.
Селяев В.П., Куприяшкина Л.И., Седова А.А., Осипов А.К. Аморфты микрокремнезем алудың оңтайландыру шарттары Түйіндеме. Әртүрлі көлемдегі табиғи диатомиттен аморфты микрокремнезем алудың шарттары оңтайландырылды, кремний ұнтағының элементті құрамы, фазалық құрамы, бөлшектердің түйіршіктік анализі және жылуөткізгіштігі анықталды
гистограмма, диатомит, жылуизоляция.
Selyaev V.P., Kupriyashkina L.I., Sedova A.A., Osipov A.K. Optimization of receipt amorphous silica fume Summary. The conditions of preparation of amorphous silica fume from natural diatomite with different amounts of alkali fluxing agent; determined the elemental composition of silica powder, phase composition, particle size analysis, the thermal conductivity.
insulation.
Синяев В.А., Левченко Л.В., Сахипов Е.Н., Баигаипова Г.К, Токсеитова Г.А. Научный центр противоинфекционных препаратов, Министерство индустрии и новых технологий Республики Казахстан, г. Алматы, Республика Казахстан ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ НОВЫХ ПРОДУКТОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
для многих регионов мира выглядит удручающе. Ожидается, что в ближайшее время большие научные ресурсы будут направлены на разработку технологий, с помощью которых станет возможным производить больше пищевой продукции при меньших трудозатратах. Так как в рацион человека входит пища животного и растительного происхождения, усилия будут сфокусированы в первую очередь на производстве мяса и продукции, выращиваемой на полях. Ниже рассмотрены разработки авторов сообщения, касающиеся повышения продуктивности в некоторых отраслях сельского хозяйства. Ключевые слова: кальций, фосфор, трикальцийфосфат, биоматериалы, нанокластеры, наноматериалы.
В рационе сельскохозяйственных животных важными компонентами являются минеральные кормовые добавки. Среди них выделяются те, которые служат источником кальция и фосфора[1-3]. Оба элемента играют в организмах животных крайне важную роль. Ионы Са 2+ регулируют физиологические и биохимические процессы, в частности, возбуждение и сокращение мышц, свертывание крови, секрецию, транспорт через мембраны, действие гормонов и ферментов и многое другое. Фосфор – обязательный компонент ДНК, РНК, АТФ и АДФ. Его соединения обеспечивают функционирование мышечных тканей, в частности, скелетной мускулатуры и сердечной мышцы, входят в состав буферных систем плазмы и тканевой жидкости. Кальций и фосфор в организме тесно взаимосвязаны процессами обмена, а их неорганические производные – фосфаты – образуют основу скелета. Сейчас в качестве кормовых фосфатов используются главным образом трикальцийфосфат, реже дикальцийфосфат или монокальцийфосфат [4]. В Казахстане в 70-е годы была разработана высокотемпературная технология получения плавленых кормовых фосфатов. Из-за высокой стоимости энергии и загрязненности фтором, тяжелыми и токсичными металлами выпуск таких фосфатов был
509 прекращен. Аналогичная проблема стоит и перед кормовым трикальцийфосфатом. Большой недостаток трикальцийфосфата – неполное усвоение вещества организмом животных. По некоторым данным бройлерными цыплятами адсорбируется менее трети фосфата, остальное уходит в отходы. Нами разработана группа новых биоматериалов на основе наноорганизованных фосфатов кальция (НОФК). По химическому составу они близки к костным тканям человека и животных [5-9]. Биоматериалы имеют исключительно высокую биологическую активность, подтвержденную микробиологическими испытаниями. Тесты на животных показали, что созданные вещества не обладают вредными или опасными свойствами для живых организмов. Выполненные недавно лабораторные исследования продемонстрировали, что композиции на основе некоторых разновидностей биоматериалов, будучи использованными в качестве кормовых добавок, исключают падеж цыплят-бройлеров, особенно на ранних стадиях роста. Они снижают риск заболеваний животных и повышают выход мясной продукции на 15-20%. Есть основания ожидать, что вещества будут благоприятно влиять на производство куриных яиц и эффективно воздействовать на рост и здоровье других видов птицы, а также на прочих сельскохозяйственных животных, особенно свиней. Существуют перспективы использования фосфатов для выращивания рыбной молоди ценных пород. Научная новизна разработки кроется в особой структуре НОФК. Согласно предлагаемой модели, вещества подобного рода состоят из нанокластеров, в центре которых находится вода, а на поверхности – тонкий, близкий к мономолекулярному, слой субстанций на основе фосфатов и модификаторов их свойств. Размеры кластеров – 30-70 нм. Благодаря уникальной структуре, вещества легко реагируют со средой в желудке у животных и даже с компонентами их слюны, обеспечивая быстрое усвоение питательных элементов. НОФК, являясь синтетическими веществами, лишены многих недостатков, присущих продукции, произведенной из природного сырья, например, трикальцийфосфата. Для них характерны: очень высокая скорость и степень усвоения животными; содержание компонентов, которые только полезны для животных и отсутствие опасных химических элементов; отсутствие биологических и микробиологических загрязнителей, возбудителей инфекции и пр., что часто присуще костной и рыбной муке; использование животными не только целевого продукта, но и побочных продуктов реакции получения НСФК; структура НСФК предполагает возможность введения в них разнообразных лекарственных средств, антибиотиков, витаминов и микроэлементов, в зависимости от потребностей. Разработка защищена национальным патентом. Препараты для предпосевной обработки зерна. Еще одной областью применения НОФК является зерноводство. Синтетические препараты на основе данного вида веществ обеспечивают повышение засухоустойчивости растений на ранних стадиях вегетации и увеличение их урожайности. Лабораторные испытания с использованием сортов пшеницы «Сibia» и «Ivchi» показали, что обработка семян препаратами повышает устойчивость растений в условиях дефицита влаги и значительно увеличивает урожайность. Отмечается улучшение качества зерна.
Идея разработки состоит в создании композиций на основе биологически активных субстратов в виде наноматериалов с иммобилизованными к ним культурами природных микроорганизмов. Первые выполняют роль носителя микробов и среды, способствующей их развитию, вторые – средств воздействия на возбудителей болезней растений и на насекомых-вредителей. Субстраты содержат биогенные и питательные элементы без каких-либо соединений, представляющих опасность для окружающей среды и животных. Это в основном наноструктурированные субстанции. Микробы – главным образом эндемические грибы, которые контролируемо развиваясь на субстрате, избирательно воздействуют на возбудителей заболеваний сельхозрастений, или на насекомых- вредителей. По окончании периода действия грибы отмирают, превращаясь в безвредные органические вещества. Субстрат остается в окружающей среде, не оказывая на нее вредного воздействия, т.к. содержит только биогенные компоненты и полезные микроэлементы.
510 ЛИТЕРАТУРА 1. Дмитроченко А., Пшеничный П. Кормление с-х животных. -Л.: Колос, 1975. -480с. 2. Георгиевский В. и др. Минеральное питание животных.- М.: Колос, 1979. -471с. 3. Бессарабов Б., Мельникова И. Гиповитаминозы сельскохозяйственной птицы// Птицеводство.- 2001.- №6.- С. 4-7 4. Подобед Л. Биологическая оценка кормовых фосфатов. / // Животноводство России. - 2008. - N 5. - С.67-69 5. СИлина Е.Н., Левченко Л.В., Темиралиева Г.А., Куница Т.Н., Хауа-Адам С.Т., Григгс Д., Синяев В.А. Эффект на микроорганизмы фосфатов кальция, осажденных из водных растворов моно- и дифосфата. //Доклады НАН РК. 2003. №2, С.55-60 6. Силина Е.Н., Синяев В.А., Мусагалиева Р.С., Абдирсилова А.А., Пазылов Е.К., Тамшетов Р.Т., Мухамбетова А.К. Влияние кальций-фосфатных материалов на рост микроорганизмов в питательных средах. //Сб. статей Карантинные и зоонозные инфекции в Казахстане. 2003 7. ШУстикова Е.С. Природа биоматериалов на основе фосфатов кальция-магния // Химический журнал Казахстана..2005.№4.С.421-433
8. В.А.Синяев, Е.С.Шустикова, Р.М.Искаков, А.К.Хрипунов Аморфные фосфаты кальция, организованные на молекулярном и нано- уровнях, как наполнители для бактериальной целлюлозы и для других биополимеров Известия НТО «КАХАК». 2007, (17), c.223-224 9. Синяев В.А., ЛеГерос Р.З., Л.В.Левченко, Е.С.Шустикова, Р.А.Каржаубаева Состояние воды в аморфных фосфатах кальция и кальция-магния ЖОХ. 2008. Т.78(140) Вып.5 С.722-725.
Синяев В.А,.Левченко Л.В, Сахипов Е.Н., Тоқсейітова Г.А., Байгаиыпова Г.К.. Ауыл шаруашылығы өнімділігін көтеру үшін технологиялар және жаңа өнімдерді әзірлеу саласындағы зерттеулердің келешегі. Аңдатпа. Кейбір көп аймақтарды естен тандырып отырған аштық мәселесін шешу қазір ғылыми міндеттердің ең бір маңыздысына айналып отыр.Аз еңбек шығынымен көп азықтық өнімдерді өндіру мүмкіндігі нің көмегімен технологиялық әзірлеулер бағытына үлкен ғылыми ресурстарды пайдалану тая уақытта іске асады деп күтілуде. Адамның ас мөлшеріне мал азығы мен өсімдік тектестіктер кіретіндіктен, дала алқаптарында өсірілетін өнімдер мен ет өндіруге ең бірінші кезекте күш жұмылдырылу керек. Төмендегі авторлардың хабарламалық әзірлеуінде ауыл шаруашылығының кейбір салаларында өндірулерді көтеру жайлы мәселелер қарастырылған.
Sinyaev V.А., Levchenko L.V., Sakhipov E.N., Tokseitova G.A, Baigaipova G.K. .Advanced studies in the development of new products and technologies
which for many regions of the world looks oppressively. It is expected that in the near future large scientific resources will be concentrated at the development of technologies with the aid of which it will be possible to produce more food stuffs with less labor expenditures. Since the human diet includes food of animal and vegetable origin, efforts will be focused primarily on the meat production and products growing in fields. Below the report authors’ developments will be discussed pertaining to improving productivity in some sectors of agriculture. Key words: Calcium, phosphor, tricalcium phosphate, biomaterials, nanoclasters, nanomaterials.
УДК 669.2.017 620.18 Смагулов 1 Д.У., Аменова 1 А.А., 2 БеловН.А., 1 Дегтярева А.С. Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева, г. Алматы, Республика Казахстан 2 НИТУ «МИСиС», г. Москва, Россия smagulov061@mail.ru, aliya_a.a555@mail.ru АНАЛИЗ ФАЗОВОГО СОСТАВА ЖАРОПРОЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al-Ni-Mn-Fe-Zr–Si
никалинам – алюминиевым сплавам нового поколения на основе Ni-содержащей эвтектики, упрочняемых наночастицами Al 3 Zr (L1
2 ). Показано, что наличие железа и кремния существенно усложняют фазовый состав сплава системы Al–Ni–Mn–Fe–Si–Zr. Кремний сильно расширяет интервал кристаллизации, что увеличивает склонность
511 сплава к образованию горячих трещин при литье. Показано, что экономнолегированный никалин по совокупности основных характеристик (термостойкости, механических и технологических свойств) существенно превосходит наиболее жаропрочные марочные литейные алюминиевые сплавы типа АМ5.
диаграмм, неравновесная кристаллизация. Введение. Высокая жидкотекучесть и стойкость к образованию горячих трещин достигается, как правило, в литейных сплавах эвтектического типа. Однако кремний в этих сплавах сильно снижает растворимость легирующих элементов группы ПМ1 в (Al) [1] и из-за этого не достигается необходимый уровень упрочнения. В связи с этим представляет интерес поиск оптимальных композиций на базе других эвтектик в сплавах алюминия. В частности, в работе [2] было рекомендовано в качестве легирующих элементов использовать такие переходные металлы как никель, церий, железо, цирконий, марганец, хром, которые, с одной стороны, позволяют получить дисперсные эвтектики (с фазами Al 3 Ni, Al 9 FeNi, Al 4 Ce,
Al 8 Cu 4 Ce и др.), а с другой – дисперсоиды (Al 3 Zr, Al
6 Mn, Al
20 Cu 2 Mn 3 и др.). Высокая доля последних (включая наночастицы L1 2 ) позволяет в значительной мере компенсировать отсутствие традиционных фаз-упрочнителей (Al 2 Cu, Mg 2 Si, Al
2 CuMg и др.). Преимущество новых сплавов состоит в том, что они позволяют добиться уникального сочетания литейных свойств, прочности, пластичности, устойчивости к нагревам вплоть до 350-400 о С, исключив при этом операцию закалки. В настоящей работе расчетным путем и экспериментально были исследованы сплавы системы Al-Ni-Fe-Mn, легированные Zr и Si. Методика эксперимента. Для обоснованного выбора оптимальных составов были приготовлены сплавы с разным содержанием Fe, Ni, Mn и Zr. Плавку проводили в электрической печи сопротивления Nabertherm в графитошамотных тиглях из чистых компонентов (алюминия А99, кремния Кр0), отходов алюминиевой катанки марки А5Е и двойных лигатур (Al–20%Ni, Al–46%Fe, Al–20%Mn, Al–6%Zr). Основные исследования проводили на отливках с размерами 15х30х180 мм, которые получали литьем в графитовые изложницы со скоростью охлаждения около 10 K/c, что примерно соответствует тонкостенным кокильным отливкам. Структуру сплавов изучали на электронном растровом сканирующем микроскопе JSM-5910 (СЭМ). Кроме того, были приготовлены отливки в серийные металлические формы Metal Health Moulds MH090012 для проведения сравнительного анализа литейных свойств экспериментальных и марочных сплавов. Для оценки литейных свойств показатель горячеломкости определяли с помощью карандашной пробы «арфа». Показатель горячеломкости определялся визуально по максимальной длине критического стержня, не давшего кристаллизационных трещин. С целью выявления мелкозернистости сплавов системы Al– 2%Ni–1%Mn–0,5%Fe и Al–2%Ni–1%Mn–0,5%Fe-0,2%Zr применяли процесс анодирования. Расчет фазового состава сплавов системы Al–Ni–Fe–Mn-Zr. В экономнолегированном никалине системы Al-Ni-Fe-Mn железо является не примесью, а легирующим компонентом, образует основную структурную составляющую - эвтектику (Al)+Al 9 FeNi. Для упрочнения алюминиевой матрицы в данный сплав также добавляют Zr и Mn, которые в процессе отжига выделятся в виде дисперсоидов различных фаз. Цирконий не образует других фаз кроме Al 3 Zr, а марганец может распределяться между несколькими фазами, что требует специального анализа. Из этого следует, что базой является система Al–Ni–Fe–Mn–Si (учитывая неизбежную примесь кремния). В этой пятикомпонентной системе применительно к рассматриваемой группе сплавов могут присутствовать 8 фаз: Al 3 Ni, Al 3 Fe, Al
6 (Fe,Mn), Al 9 FeNi, Al
8 Fe 2 Si, Al 15 (Fe,Mn) 2 Si 3 (), Al 5 FeSi, (Si). Их характеристики и сокращенные обозначения приведены в таблице 1.
Таблица 1 Характеристики фаз, присутствующих в сплавах системы Al–Ni–Fe–Mn–Zr–Si
Формула Обозначение Состав, % (мас.) Плотность, г/см 3
Si (Si)
100Si 2,3
Al 3 Fe Al 3 Fe 37 Fe 3,90
Al 6 Mn Al 6
25,3Mn 3,09–3,27 Al 3
(Al 3 ) 42Ni 3,95
Al 3 Zr – 53Zr
4,11 Al 5 FeSi (Al
5 ) 25–30Fe, 12–15Si 3,45 Al 8 Fe 2 Si (Al 8 ) 30–33Fe, 6–13Si 3,58 Al
FeNi T (Al 9 ) 4,5–14Fe, 18–28Ni 3,4
Al 15 (Fe,Mn) 3 Si 2 m (Al
15 )
0–31Fe, 1,5–29Mn, 8–13Si 3,55
512 Известно, что в реальных условиях процесса кристаллизации алюминиевых сплавов, как правило, происходят существенные отклонения от равновесия [4]. В результате оценка формирования фазового состава отливки в литом состоянии требует специальных методик. В данной работе фазовые реакции, происходящие при кристаллизации сплава Al–Ni–Fe–Mn–Zr–Si, анализировали с использованием модели Sheil-Gulliver, которая реализована в программе Thermo-Calc. При расчете не учитывали цирконий, а также другие малые добавки и примеси. Из рисунка 1 видно, что неравновесная кристаллизация экспериментального состава включает несколько стадий.
1,5%Mn-0,1%Si в процессе неравновесной кристаллизации.
Сначала образуются первичные кристаллы фазы Al 6 (Fe,Mn), а затем протекают эвтектические реакции с образованием алюминиевого твердого раствора (Al) и фаз Al 9 FeNi, Al 3 Ni,
Al 15 (Fe,Mn) 2 Si 3 (). Заканчивается кристаллизация при
603ºС по
реакции L→(Al)+Al 9 FeNi+Al
3 Ni+Al
15 (Fe,Mn)
2 Si 3 (). Таким образом, полный интервал кристаллизации (∆Т) составляет 57ºС (660-603ºС). Ранее было установлено [4, 5], что низкотемпературная эвтектика с участием кремниевой фазы образуется в сплаве Al-Ni-Fe-Mn-Zr-Si при содержании Si свыше 0,1%. Это приводит к резкому повышению склонности к образованию горячих трещин, поскольку ∆Т становится очень большой (>100
о С). Низкое содержание кремния в сплаве исследуемого состава (0,07-0,08% Si) позволяет избежать этой эвтектики, что соответствует экспериментальным данным (таблица 2). В таблице 2 предоставлены результаты химического анализа состава сплавов на настольном оптическом эмиссионном спектрометре SPECTROLAB.
Таблица 2 Химический состав сплавов системы Al-Ni-Fe-Mn-Zr-Si ,%.
Содержание элементов в % № Сплав
Ni Fe
Mn Si
Zr ост. Al
1 Al-2Ni-0.5Fe-1Mn >2 0,33
0,87 0,07
0,001 96,73
2 Al-2Ni-0,5Fe-1Mn-0,2Zr >2 0,45
1,05 0,10
0,24 96,18
Учитывая, что первичные кристаллы всех интерметаллидов заведомо нежелательны, были рассчитаны границы первичной кристаллизации разных фаз в разных сечениях (проекции ликвидуса). Согласно таблице 1 в сплавах системы Al–Ni–Fe–Mn–Si кремний может входить в состав трех фаз, но только одна из них (Al 15 (FeMn) 3 Si 2 ) в рассматриваемом диапазоне концентраций может кристаллизоваться первично. В частности, сечение при 4%Ni и 0,2%Fe показывает, что содержание Si должна превышать 1,5% (рисунок 2а). При меньшей концентрации кремния избыток марганца должен приводить к образованию первичных кристаллов фазы Al 6 (Fe,Mn). При низком марганце граница появления первичных кристаллов Al 15 (FeMn) 3 Si 2 увеличивается (более 3%Si). Минимальная температура ликвидуса в этом сечении составляет 637°С, что отвечает эвтектической реакции L(Al)+Al 15 (FeMn) 3 Si 2 +Al 6 (Fe,Mn). Это значение не намного ниже, чем в системе Al–Ni–Fe–Mn, при этом концентрация кремния составляет 1,74% (рисунок 2а), что находится за пределами составов сплава (AlNiFeMnZr) [5].
513 а)
б) в)
г) д)
е а – 4%Ni и 0,2%Fe; б – 4%Ni и 1%Mn; в – 4% Ni и 0,5%Si; г – 2% Ni и 0,5%Si; д – 1% Ni и 0,5%Si; е – 1%Ni и 1%Mn
Рисунок 2 – Проекции поверхности ликвидус в сечениях системы Al–Ni–Mn–Fe–Si. При 4%Ni и 1%Mn появление первичных кристаллов фазы Al 15 (FeMn)
3 Si 2 требует не менее 2%Si даже при 1-2%Fe (рисунок 2б). Минимальная температура ликвидуса в этом сечении составляет 638°С, что отвечает эвтектической реакции L(Al)+Al 15 (FeMn) 3 Si 2 +Al 9 FeNi. Согласно рисунку 2б, образование первичных кристаллов фазы Al 6 (Fe,Mn) в этом сечении исключается. На рисунке 2в-д отражено совместное влияние железа и марганца при 0,5%Si и разных
514 концентрациях никеля. При 4%Ni фаза Al 15 (FeMn) 3 Si 2 не может кристаллизоваться первично, поскольку избыток марганца и железа приводит к попаданию в поля первичной кристаллизации только трех фаз: Al 9 FeNi, Al 6 (Fe,Mn) и Al 3 Fe (рисунок 2в). Снижение концентрации никеля до 2% при том же кремнии не оказывает влияния на качественное расположение этих полей. Но область первичной кристаллизации (Al) заметно увеличивается в сторону повышения концентрации железа (рисунок 2г). При 1%Ni поле первичной кристаллизации фазы Al 9 FeNi исчезает, а размеры области первичной кристаллизации (Al) меняются незначительно (рисунок 2д). Следует отметить, что предельно допустимая концентрация железа в данном сечении достигает 1,75% при отсутствии марганца и 1,6% при 0,5%Mn, С увеличением содержания марганца свыше 0,5% эта концентрация сильно снижается [5]. Из рисунка 2е, на котором показано совместное влияние железа и кремния при 1%Ni и 1%Mn, также вытекает отсутствие поля первичной кристаллизации фазы Al 9 FeNi. Наиболее вероятно ожидать появление первичных кристаллов фазы Al 6 (Fe,Mn) при содержании более 0,8%Fe. Из политермического разреза видно, что в процессе кристаллизации могут протекать многочисленные реакции. Из рисунка 3 видно, что присутствие железа и кремния значительно усложняет строение политермических разрезов. Совместное влияние железа и никеля при 1,5%Mn (рисунок 3 б, г) показывает, что при 2% Ni с 0,5%Fe и при 4% Ni с 0,5%Fe неизбежно должны образовываться первичные кристаллы фазы Al 6 (FeMn), но при содержании никеля менее 3% приводит к образованию фазы Al 9 FeNi (рисунок 3а, в). При достаточно высокой концентрации кремния (свыше 2%) при 4% Ni и 1%Mn может привести к образованию первичных кристаллов фазы Al 15 (Fe,Mn) 2 Si 3 . , что видно из рисунок 3е. Если цирконий не образует других фаз кроме Al 3 Zr, то
марганец может распределяться между несколькими фазами, что видно из рисунка 3д. Фаза Al 3 Zr, в сплаве c содержанием элементов в количестве 2%Ni, 0,5%Fe и 1,5%Mn, образуется при содержании циркония свыше 0,15% [6-8].
б) Al–Ni–Fe–Mn–Si: а – 2%Ni, 0,5%Fe и 1%Mn; б – 2%Ni, 0,5%Fe и 1,5%Mn
в)
г)
515 д)
е) в – 4%Ni, 0,5%Fe и 1%Mn; г – 4%Ni, 0,5%Fe и 1,5%Mn; Al–Ni–Fe–Mn–Zr: д – 2%Ni, 0,5%Fe и 1,5%Mn; Al–Ni–Mn–Si–Fe: е – при 4%Ni, 1%Mn и 2%Si
Рисунок 3 – Политермические разрезы диаграмм состояния пятикомпонентных систем. жүктеу/скачать 35,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|