ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПОЛУЧЕНИЯ РЗМ МЕТОДОМ МЕТАЛЛУРГИИ И ПРИМЕНЕНИЯ РЗМ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ

Цель: разработка технологии получения алюминидов Ni и РЗМ путем одностадийного сплавления алюминия и комплексного модификатора АКЦе и определение их влияния на процессы структурообразования, ликвационные процессы и свойства литейного алюминиевого сплава АЛ9 (АК7пч). Рассмотрено современное состояние проблем получения интерметаллидов на основе никеля и алюминия с легирующими элементами. Приведены результаты получения алюминидов РЗМ (Ce, La, Y) путем легирования алюминия марки А95 при температуре 900°C церием, лантаном и иттрием в следующих долевых частях: Y : Ce : La = 2 : 1 : 0,5, а также лигатурных сплавов с алюминидами Ni и РЗМ путем растворения в жидком алюминии марки А7 при температуре 1400°C в атмосфере чистого аргона комплексного модификатора АКЦе (20 мас. % - Al; 3 мас. % - Ca; 25 мас. % - РЗМ; остальное - Ni) в количестве 10, 20, 30, 40, 50, 60 мас.%. Установлено влияние АКЦе на строение расплава и процесс кристаллизации лигатурных сплавов А7 - АКЦе, и приведены результаты металлографического анализа и микротвердости структурных составляющих лигатурных сплавов A7l - АКЦе, элементно-фазового и рентгеноструктурного анализов сплавов (лигатур) A7 - АКЦе. Получены лигатурные сплавы с алюминидами Ni и РЗМ путем легирования Ni - РЗМ-содержащего комплексного модификатора АКЦе алюминием А7 (от 10 до 70 мас. %), и приведены результаты металлографического анализа распределения компонентов в структурных составляющих лигатурных сплавов АКЦе - A7, содержания элементов в интерметаллидных соединениях сплавов АКЦе + А7. Проведен сравнительный анализ химического состава синтезируемых сплавов в зависимости от способа их получения. Изучено влияние скорости охлаждения расплава на процесс структурообразования и дисперсность структурных составляющих лигатурного сплава АКЦе - A7 с алюминидами Ni и РЗМ. Предложена технология синтеза железосодержащих лигатурных сплавов на основе железосодержащего комплексного модификатора АКЦе. Установлено влияние лигатуры с алюминидами никеля и РЗМ на процесс структурообразования, ликвационные явления и свойства синтезированного силумина АЛ9 (АК7Ч), лигатурного сплава (А7 + 60 мас.% АКЦе) - на структурообразование и свойства промышленного силумина АЛ9 (АК7ч). Разработана технология синтеза комплексно легированных алюминидов никеля из оксидных соединений путем алюмотермического восстановления оксидов тугоплавких металлов (W, Mo, Cr, Ti) с применением СВС-металлургии. Четырьмя способами получены лигатурные сплавы (лигатуры) с разным содержанием РЗЭ, а также лигатуры АКЦе - A7 с алюминидами Ni и РЗМ с различными скоростями охлаждения. Исследованы структуры лигатур, особенности формирования микроструктуры лигатурного сплава и характер распределения элементов в структурных составляющих лигатурных сплавов. Выбраны оптимальный способ получения лигатурного сплава и его состав. Изучены влияние различных добавок разработанной лигатуры на процессы кристаллизации и структурообразования, механические свойства синтезированного и промышленного силумина АЛ9 (АК7ч).