Отчет о научно-исследовательской работе Обоснование состава проводниковых термостойких наноструктурных алюминиевых сплавов системы Al-Ca-Mn-Zr, получаемых литьем в электромагнитный кристаллизатор (заключительный, этап 2)

Настоящая научно-исследовательская работа направлена на решение проблемы повышения физико-механических свойств алюминиевых сплавов электротехнического назначения в связи с расширением области потребления алюминия в энергетическом секторе. Для решения обозначенной проблемы в работе расчетными и экспериментальными методами изучены низколегированные сплавы диаграммы состояния Al-Ca-Mn-(Fe)-(Zr). Для получения экспериментальных сплавов рассмотрены две технологии производства, обеспечивающие различные скорости охлаждения литой заготовки: способ непрерывного литья и прокатки (~20 К/с) и способ литья в электромагнитный кристаллизатор (~10^ 3 К/с). Опробование различных режимов деформационно-термической обработки литых заготовок, как и использование различных способов литья, применялось с целью получения сопоставимого уровня свойств жаростойкого авиационного сплава 01417 ТУ 1-809-1038-96, получаемого по технологии RS/PM при сравнении с требованиями стандарта ГОСТ Р МЭК 62004-2014 «Проволока из термостойкого алюминиевого сплава для провода воздушной линии электропередачи». В работе проведено комплексное изучение структуры, фазового состава, проведен сравнительный анализ физико-механических свойств лент модельного сплава Al-4 %Ca-2 %Ca, получаемого по технологии литья в электромагнитный кристаллизатор, подвергнутого двум схемам деформации: горячей и холодной. Проведена оценка вклада отжига в удельное электросопротивление и твердость слитков и холоднокатаных листов сплавов системы Al-Ca-Mn-(Fe)-(Zr), получаемых в условиях лабораторного моделирования процесса непрерывного литья и прокатки. В дополнение к распределению фаз в твердом состоянии в области алюминиевого угла диаграммы состояния Al-Ca-Fe-Mn предложено строение политермической диаграммы. В совокупности с результатами, полученными в ходе двух этапов исследования, обоснованы составы перспективных композиций сплавов системы Al-Ca-Fe-Mn-Zr, получаемых как способом литья в электромагнитный кристаллизатор, так непрерывным литьем и прокаткой.