Микроструктура сплавов из алюминиевого лома и висмута

  • Василий Григорьевич Шепелевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

Сплавы Al – 1,3–2,6 мас. % Bi изготовлены на основе алюминиевого лома, содержащего около 0,3 мас. % кремния и железа, и висмута с чистотой 99,999 % сплавлением при 800 °С и последующей заливкой в графитовую изложницу. Средняя скорость охлаждения расплава составляла примерно 10 К/с. В сплавах выявлены преимущественно шарообразные выделения висмута, расположенные главным образом на границах зерен. Методом случайных секущих определены параметры микроструктуры сплавов. Средняя длина хорд случайных секущих на сечениях зерен алюминия равна 71 мкм, средний размер зерен алюминия составляет 120 мкм, а удельная поверхность границ зерен алюминия – 0,026 мкм–1. Максимальный диаметр дисперсных частиц висмута достигает 10 мкм, а средний диаметр – 2,1 мкм, удельная поверхность межфазной границы алюминий – висмут равна 0,008 мкм–1. Отмечено образование скоплений, включающих выделения железосодержащей фазы в виде тонких пластин толщиной 0,3– 0,8 мкм. Уменьшение микротвердости сплава Al – 2,6 мас. % Bi при изохронном отжиге обусловлено развитием диффузионных процессов при температуре выше 80 °С, что способствует коалесценции дисперсных частиц висмута.

Биография автора

Василий Григорьевич Шепелевич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор физико-математических наук, профессор; профессор кафедры физики твердого тела и нанотехнологий физического факультета

Литература

  1. Avraamov YuS, Shlyapin AD. Splavy na osnove sistem s ogranichennoi rastvorimost’yu v zhidkom sostoyanii (teoriya, tekhnologiya, struktura i svoistva) [Alloys based on systems with limited solubility in the liquid state (theory, technology, structure and properties)]. Moscow: Interkontakt nauka; 2002. 372 p. Russian.
  2. Ganiev IN, Nurov NR, Yakubov USh, Boturov K. Influence of bismuth on corrosion-electrochemical behavior of aluminum alloy Al5Fe10Si, in the medium of electrolyte NaCl. Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Mechanical Engineering, Materials Science. 2022;24(1):62–69. Russian. EDN: BENBYD.
  3. Koshkin KN, Semenov VV, Seropjan GV, Urusov KKh, inventors; Research-Production Enterprise «Kvant», assignee. Sposob polucheniya vodoroda [Method of obtaining hydrogen]. Patent RU 2356830. 2009 May 27. Russian.
  4. Shkolnikov EI, Atmanyuk IN, Dolzhenko AV, Yanilkin IV, inventors; Limited Liability Company «HandyPower», assignee. Sposob aktivatsii alyuminiya dlya polucheniya vodoroda [Method of activating aluminium for producing hydrogen]. Patent RU 2606449. 2017 January 10. Russian.
  5. Kozin LF, Volkov SV, Goncharenko SG, Tkach SV, Daniltsev BI. Kinetics and mechanism of corrosion dissolution in water activated aluminium by bismuth. Ukrainian Chemistry Journal. 2009;75(11):3–9. Russian.
  6. Shepelevich VG. The structure of rapidly solidified foil of Al – Bi alloys. Journal of the Belarusian State University. Physics. 2022;1:75–79. Russian. DOI: 10.33581/2520-2243-2022-1-75-79.
  7. Saltykov SA. Stereometricheskaya metallografiya (stereologiya metallicheskikh materialov) [Stereometric metallography (stereology of metallic materials)]. Moscow: Metallurgiya; 1976. 272 p. Russian.
  8. Lyakishev NP, editor. Diagrammy sostoyaniya dvoinykh metallicheskikh sistem. Tom 1 [Diagrams of the state of binary metallic systems. Volume 1]. Moscow: Mashinostroenie; 1996. 992 p. Russian.
  9. Brodova IG, Esin VO, Polents IV, Korshunov IP, Fedorov VM, Lebedeva TI, et al. [The structure and properties of rapidly solidified Al – 8 wt. % Fe alloy depending on the heat treatment of the melt]. Rasplavy. 1990;1:16–20. Russian.
  10. Martin JW, Doherty RD. Stability of microstructure in metallic systems. Cambridge: Cambridge University Press; 1976. X, 298 p. Russian edition: Martin J, Doherty R. Stabil’nost’ mikrostruktury metallicheskikh sistem. Alekseev OA, Khabarov VS, translators; Bykov VN, editor. Moscow: Atomizdat; 1978. 280 p.
  11. Grachev AI, Lozenko VV, Shepelevich VG. [Structure of rapidly solidified foils of aluminum – lead monotectic alloy]. Materialovedenie. 2009;12:41–44. Russian. EDN: KZEUTL.
  12. Shepelevich VG, Grachev AI. Structure and stability of rapidly solidified foils of aluminum – tin alloys. Vestnik BGU. Seriya 1, Fizika. Matematika. Informatika. 2008;2:19–21. Russian. EDN: TDNJKF.
Опубликован
2024-05-16
Ключевые слова: сплав, алюминий, висмут, зерно, удельная поверхность
Как цитировать
Шепелевич, В. Г. (2024). Микроструктура сплавов из алюминиевого лома и висмута. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 2, 50-56. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/6090
Выпуск
№ 2 (2024): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика конденсированного состояния

Copyright (c) 2024 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).