Wpływ Cr, Mo, V i W na proces krystalizacjii właściwości mechaniczne siluminów podeutektycznych

Abstract

Pracę poświęcono możliwości podwyższenia właściwości mechanicznych siluminów podeutektycznych poprzez zastosowanie dodatków wysokotopliwych Cr, Mo, V i W. Wykazano, że dodatki te, wprowadzane pojedynczo lub jednocześnie, umożliwiają podwyższenie wytrzymałości na rozciąganie, umownej granicy plastyczności, wydłużenia względnego oraz twardości odlewanych pod ciśnieniem siluminów podeutektycznych w stanie lanym. Uzyskane wyniki wskazują na możliwość użycia badanych siluminów w połączeniu z zastosowaniem technologii odlewania pod ciśnieniem do masowej produkcji wysokojakościowych części maszyn. Poprzez podwyższenie jakości odlewów należy tutaj rozumieć głównie zwiększenie ich wytrzymałości lub związane z nim obniżenie masy elementu konstrukcyjnego. W pracy przedstawiono wyniki badania wpływu Cr, Mo, V i W na proces krystalizacji oraz mikrostrukturę siluminu. Wykazano, że wprowadzenie dodatków wysokotopliwych powoduje pierwotną krystalizację faz międzymetalicznych w siluminach odlewanych do formy skorupowej oraz pod ciśnieniem. Określono właściwości mechaniczne siluminów odlewanych pod ciśnieniem, a uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej z zastosowaniem testu analizy wariancji ANOVA. Analiza statystyczna wykazała, że wszystkie badane dodatki wysokotopliwe mogą podwyższyć właściwości mechaniczne odlewanego ciśnieniowo podeutektycznego siluminu w stanie lanym. Umożliwiła ona również określenie właściwej zawartości Cr, Mo, V i W w siluminie ze względu na uzyskanie maksymalnych wartości Rm, Rp0,2, A i HB. Wykazano, że możliwe sprzężenie zbadanych zmian w mikrostrukturze stopu wywołanych zmienną zawartością dodatków wysokotopliwych ze zmianami właściwości siluminu.The work has been devoted to the possibility of increasing the mechanical properties of hypoeutectic Al-Si alloy through the use of Cr, Mo, V and W highmelting additives. It has been shown that above mentioned additives, added individually or simultaneously, allow for increasing the tensile strength, yield strength, elongation and hardness of hypoeutectic high pressure die casting (HPDC) Al-Si alloys in a raw state. The results indicate the possibility of using the tested Al-Si alloys and high pressure die casting process for mass production of high quality machine parts. By increasing the quality of castings, it should be understood here the increasing their strength and the reduction in the weight of the structural components. In this work the effect of Cr, Mo, V and W on the crystallization process and the microstructure of Al-Si alloy was investigated. It has been shown that high melting additives cause the primary crystallization of intermetallic phases in Al-Si alloy from the shell mould as well as high pressure die casting. The mechanical properties of HPDC Al-Si alloy were determined and the results were statistically analyzed using the ANOVA variance analysis test. The statistical analysis has shown that all tested high melting additives can increase the mechanical properties of HPDC hypoeutectic Al-Si alloy in the raw state. It also made it possible to determine the appropriate content of Cr, Mo, V and W in Al-Si alloy for maximum values of Rm, Rp0.2, A and HB. It has been shown that it is possible to combine the changes in the alloy microstructure caused by the variable content of high melting additives with changes in its properties.