Ալյումինի և մագնեզիումի համաձուլում և ձևափոխում: Համաձուլվածքների ձևափոխում Msm խառնուրդներ ալյումինի համաձուլվածքների ձևափոխման

Ալյումինը պայթյունավտանգ սարքավորումների արտադրության մեջ ամենաշատ օգտագործվող նյութերից մեկն է:

ZAVOD GORELTEKH LLC-ն (նախկինում՝ CORTEM-GORELTEKH LLC) մեծ ջանքեր է գործադրել ալյումինի համաձուլվածքների և դրանց վերամշակման տեխնոլոգիական մեթոդների ուսումնասիրության գործում։ Ալյումինը շատ դիմացկուն է կոռոզիայից և, հետևաբար, հայտնի է որպես ամենաարդյունավետ և բազմակողմանի նյութ շատ կիրառություններում: Այն շատ ավելի թեթև է, քան թուջը, ինչը հեշտացնում է էլեկտրական սարքավորումների տեղադրումը: Ալյումինը դիմացկուն է կոռոզիայից և կարիք չունի պաշտպանելու իր մակերեսին, ի տարբերություն չուգունի, որը պահանջում է ցինկապատում և ներկում: Նաև ալյումինը շատ ավելի էժան է, քան չժանգոտվող պողպատը: Ձուլված ալյումինե համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները ավելի քան բավարար են էլեկտրական սարքավորումների պայթյունից պաշտպանության համար:

Երկար տարիների հետազոտություններից հետո հայտնի դարձավ, որ հենց համաձուլվածքում պղնձի պարունակությունն է էլեկտրոլիտի առկայության դեպքում առաջացրել կոռոզիա։

Ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքներն ունեն լավագույն կոռոզիոն դիմադրություն, ուստի դրանք առավել հաճախ օգտագործվում են նավաշինության մեջ: Այնուամենայնիվ, այս համաձուլվածքները հարմար չեն պայթյունավտանգ տուփերի կամ պոտենցիալ պայթյունավտանգ վայրերում օգտագործվող մասերի համար: Դրա պատճառն այն է, որ ալյումին-մագնեզիումային համաձուլվածքները մետաղական առարկաների և գործիքների հետ քսելու դեպքում կայծեր են առաջացնում: Իրականում, մագնեզիումը շատ դյուրավառ է, և դրա առկայությունը համաձուլվածքում վտանգ է ներկայացնում, որն անընդունելի է պայթուցիկ տարածքներ ունեցող պայթուցիկ գործարաններում: Պայթյունից պաշտպանության ստանդարտները թույլ են տալիս մագնեզիումի պարունակությունը ալյումինե համաձուլվածքներում մինչև 6%: Այս հանդուրժողականությունը բավականին բարձր է, քանի որ մագնեզիումի նույնիսկ փոքր տոկոսը կարող է կայծ առաջացնել տուփի մակերեսին քսելիս:

Ներկայումս ZAVOD GORELTEKH ՍՊԸ-ն (նախկինում՝ CORTEM-GORELTEKH LLC) օգտագործում է կոռոզիակայուն մոդիֆիկացված ալյումին-սիլիկոնային համաձուլվածք՝ սիլիցիումի 7%-ից 14% տոկոսադրույքով՝ կախված ձուլման տեխնոլոգիայից: Պղինձը առկա է միայն որպես կեղտ, իսկ առաջնային համաձուլվածքները կարող են պարունակել առավելագույնը 0,05% պղինձ ձուլակտորներում և 0,1% պղինձ ձուլվածքներում: Երկաթը առկա է միայն որպես կեղտ, իսկ առաջնային համաձուլվածքները կարող են պարունակել առավելագույնը 0,15% երկաթ ձուլակտորներում և 0,4% չուգուն: Այս համաձուլվածքները երաշխավորում են ամբողջական պաշտպանություն կոռոզիայից ցանկացած միջավայրում:

Կոռոզիոն դիմադրություն

Ալյումինը և դրա համաձուլվածքները բնութագրվում են տարբեր միջավայրերում կոռոզիայից լավ դիմադրությամբ: Չնայած ալյումինը ռեակտիվ մետաղ է, այն մնում է դիմացկուն՝ մակերեսի վրա պաշտպանիչ օքսիդ թաղանթի ձևավորման պատճառով: Եթե այս թաղանթը ոչնչացվում է, ապա այն ակնթարթորեն վերարտադրվում է, և դրա հաստությունը կազմում է 50-ից մինչև 100 մկմ: Թաղանթը դառնում է ավելի հաստ, եթե այն ենթարկվում է չափազանց քայքայիչ մթնոլորտի կամ ենթարկվում է արհեստական մշակման, ինչպիսին է անոդացումը: Մակերեւույթի պատահական վնասման դեպքում թաղանթը ինքնաբերաբար վերականգնվում է։ Ալյումինի և դրա համաձուլվածքների կոռոզիան պայմանավորված է այնպիսի պայմաններով, որոնք նպաստում են պաշտպանիչ թաղանթի մեխանիկական վնասմանը կամ քիմիական պայմաններին, որոնք վնասում են թաղանթի որոշակի հատվածը և նվազեցնում թթվածնի քանակը, որն անհրաժեշտ է թաղանթի ինքնաբուժման համար: Այս պաշտպանիչ օքսիդ թաղանթը սովորաբար կայուն է 4,5-ից 8,5 pH մակարդակ ունեցող ջրային լուծույթներում և չի քայքայվում թթուներով և ալկալային լուծույթներով, ինչպիսիք են ազոտաթթուն, քացախաթթուն, նատրիումի սիլիկատը կամ ամոնիումի հիդրօքսիդը:

Ինչպես մյուս մետաղների դեպքում, կոռոզիայի երեւույթը կապված է անոդի և կաթոդի գոտիների միջև հոսանքի անցման հետ, այսինքն՝ գոտիների միջև տարբեր պոտենցիալով։ Կոռոզիայի կառուցվածքը և չափը կախված են տարբեր գործոններից, ինչպիսիք են միկրոբաղադրիչների կառուցվածքը, դրանց տեղայնացումը և որակը: Մաքուր ալյումինն ունի լավագույն կոռոզիոն դիմադրությունը: Մետաղների մակերեսին կամ ներսում կեղտերի առկայությունը կարող է զգալիորեն նվազեցնել կոռոզիոն դիմադրությունը:

Ալյումին-սիլիկոնի համաձուլվածքներ

Ալյումինի ձուլման համար սովորաբար օգտագործվում են համաձուլվածքների երեք տեսակներ.
- Ալյումին-պղինձ
- ալյումին-մագնեզիում
- Ալյումին-Սիլիկոն

Բացառելով առաջին երկու համաձուլվածքները վերը նշված պատճառներով, եկեք անմիջապես անցնենք ալյումին-սիլիկոնի համաձուլվածքներին։ Այս կատեգորիան ներառում է ալյումինե ձուլման համաձուլվածքներ, որոնք օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում: Այս համաձուլվածքները բնութագրվում են սիլիցիումի պարունակությամբ 7% -ից մինչև 14%, և դրանք օգտագործվում են առանց պղնձի, ինչը երաշխավորում է լավ հեղուկություն, միջին մեխանիկական կայունություն և կոռոզիայից դիմադրություն: Ջերմային մշակումը բարելավելու համար համաձուլվածքին փոքր քանակությամբ մագնեզիում ավելացնելը հանգեցնում է դրա հակակոռոզիոն հատկությունների վատթարացմանը:

Al Si համաձուլվածքները լավագույն համաձուլվածքներից են, որոնք օգտագործվում են ալյումինի ձուլման մեջ, քանի որ դրանք ունեն ձուլման համար անհրաժեշտ արժեքավոր հատկություններ.
- Բավականին բարձր մեխանիկական կայունություն
- Լավ ճկունություն
- Լավ խտություն
- Կոռոզիոն դիմադրություն

Այս հատկություններից մի քանիսը հնարավոր է միայն Al-Si համաձուլվածքներում: Այս հատկությունների արդյունավետությունը բարձրացնելու համար անհրաժեշտ է հատուկ մշակում:

Ալյումին-սիլիկոնային համաձուլվածքների ձևափոխում

Անհրաժեշտ է ուշադրություն դարձնել նաև ալյումինի սիլիցիումի համաձուլվածքի մշակմանը՝ ձուլման տեխնոլոգիայի վրա։ Մի շարք ընկերություններ գովազդային նպատակներով գրում են, որ իրենց արտադրանքի արտադրության համար օգտագործում են ներարկման ձևավորում և AK12 (AL2) համաձուլվածք: Հարկ է նշել, որ նման համաձուլվածքը բավականին փխրուն է, եթե հատուկ տեխնոլոգիա չի օգտագործվում, հակառակ դեպքում արտադրանքը պարզվում է, որ փխրուն է և չի կարող օգտագործվել պայթուցիկ սարքավորումների համար: Հետևաբար, ZAVOD GORELTEKH ՍՊԸ-ն (նախկինում՝ CORTEM-GORELTEKH LLC) օգտագործում է ձուլման հատուկ տեխնոլոգիա (արտադրանքի սառեցման և գազաֆիկացման բարդ համակարգ)՝ կոռոզիոն դիմացկուն փոփոխված ալյումինե համաձուլվածք ստանալու համար, որը թույլ է տալիս արտադրանքն օգտագործել ծովային միջավայրում:

Ֆիզիկական և մեխանիկական մակարդակներում փոփոխության իմաստը ճիշտ հասկանալու համար բավական է վերլուծել միկրոգրաֆների կառուցվածքի տարբերությունը մշակումից առաջ և հետո: Նայելով միկրոգրաֆիկներին՝ կարելի է տեսնել ներքևից փոփոխված համաձուլվածքի կառուցվածքի բարելավված որակը՝ համեմատած վերևից անփոփոխ համաձուլվածքի կոպիտ կառուցվածքի հետ:

Չփոփոխված ալյումինե խառնուրդ այլ արտադրողների արտադրանքներում

Կոռոզիոն դիմացկուն մոդիֆիկացված ալյումին-սիլիկոնային համաձուլվածք, դիմացկուն աղի մառախուղի և այլ քիմիական նյութերի, ներառյալ ջրածնի սուլֆիդի և աղաթթվի գոլորշիների, աղի և թթվային հանքերի ջրերի նկատմամբ դիմադրություն ZAVOD GORELTEKH LLC (նախկինում՝ KORTEM-GORELTEKH LLC) արտադրանքներում:
Փոփոխություն - խառնուրդի նանոկառուցվածքի փոփոխություն. Այս մոդիֆիկացիայի առանձնահատկությունը համաձուլվածքների արտադրությունն է առանց մոդիֆիկատորների և կեղտերի՝ երկաթի, մագնեզիումի կամ պղնձի, ըստ ՍՊԸ PLANT GORELTEKH (նախկինում՝ CORTEM-GORELTEKH) ՍՊԸ-ի ձուլման հատուկ տեխնոլոգիայի: Թույլ է տալիս հրաժարվել չժանգոտվող պողպատից (բացառությամբ 03X17H13M2 դասի ըստ ԳՕՍՏ 5632-72 (AISI 316L))

Անփոփոխ կառուցվածքում մեծ բազմաեզր առաջնային սիլիցիումի բյուրեղները կարելի է տեսնել՝ շրջապատված Al-Si eutectic-ի բարելավված, բայց ավելի փոքր ասեղնաձև գոյացություններով: Ֆոնի վրա տեսանելի է ա փուլի կոպիտ մատրիցա (ալյումինում սիլիցիումի պինդ լուծույթ): Կառուցվածքը անհավասար տեսք ունի, և դրա բաղադրիչները դասավորված են պատահականորեն: Կարելի է եզրակացնել, որ այդ գոյացությունների մեծ չափերն ու սուր ծայրերը հանգեցնում են անկանխատեսելի անիզոտրոպ բնութագրերի։

Ալյումինե ձուլման մեջ մոդիֆիկացիայի տեսակի ընտրությունը մնում է ամենավիճահարույց հարցը: Սա կախված է մի շարք պատճառներից՝ սկսած տեխնոլոգիայից, որը պահանջում է այս տեսակի ձևափոխումը, մինչև դրա ազդեցությունը ձուլման աշխատանքի վրա, ինչպես նաև տնտեսական և բնապահպանական գործոններից:

Հիպոէվեկտիկական համաձուլվածքները 13%-ից պակաս սիլիցիումով կարող են փոփոխվել նատրիումի կամ ստրոնցիումի ճշգրիտ քանակի ավելացմամբ, դրանք երկուսն էլ բարելավում են էվտեկտիկությունը: Որոշ դեպքերում կալցիումի և անտիմոնի ավելացումը կարող է շատ օգտակար լինել: Հիպոէվեկտիկական համաձուլվածքներում ձուլման կառուցվածքը բարելավվում է ոչ էվեկտիկական սիլիցիումի բյուրեղների փոփոխությամբ և ֆոսֆորի ավելացմամբ։

Փոփոխված նանոկառուցվածքը չունի մեծ սիլիցիումի բյուրեղներ, մինչդեռ պինդ կառուցվածքը ներկայացված է որպես դենդրիտներ՝ խառնված փոքր էվտեկտիկ գոյացությունների զանգվածում, որոնք մանրադիտակի տակ խոշորացվող դեպքում գնդաձև են: Հետևաբար, մենք կարող ենք եզրակացնել, որ մոդիֆիկացիոն բուժումը ազդում է Al-Si համաձուլվածքի կառուցվածքի վրա և էվեկտիկական կազմավորումներին տալիս է բարելավված գնդաձև կառուցվածք:

Կան նաև կոռոզիոն դիմացկուն ալյումին-սիլիկոնային համաձուլվածքներ՝ տիտանի ավելացումով, օրինակ՝ GAS 7: Այս տեսակի համաձուլվածքը, մեխանիկական հատկությունների առումով, ունի ցածր զգայունություն ցիկլային բեռների տակ արտաքին սթրեսային կոնցենտրատորների ազդեցության նկատմամբ և բարձր թրթռում։ կլանման գործակիցը մասերի թրթռումների ժամանակ, ինչպես նաև լավ միատեսակ ջերմային հաղորդունակություն:

Ալյումինե համաձուլվածքներ, որոնք օգտագործվում են էլեկտրական սարքավորումների արտադրության մեջ

(թույլատրելի 0.1%)

(թույլատրելի 0,5%)

(թույլատրելի 0.7%)

(թույլատրելի 0.1%)

(թույլատրելի 0.05%) Մգ

1 0,5 0,8 0,5 0,45 1,5 0,6 1 0,5 0,55 0,6 0,5 0,7 0,3 0,1 0,1 0,55 1,0 0,15 0,1 0,1 0,4 0,15 0,1 0,4 0,02 0,03 0,20 0,04 0,1 0,1 0,4 0,7 0,1 0,1 0,1 0,4 պակաս 0,4 0,1 0,1

ալյումին-սիլիկոնի համաձուլվածքի արտադրանք, վերամշակված ալյումինե ապրանքանիշ	Կոռոզիայից առաջացնող կեղտերի պարունակությունը,%					Կեղտերի պարունակությունը, որոնք նպաստում են կայծի առաջացմանը,%

AK9 (համաձուլվածք)
AK7 (համաձուլվածք)
AK12 (AL2) (համաձուլվածք)
AlSi12 (համաձուլվածք)	0,1	0,55	1,3	0,15		0,1
EN AC - AlSi12 (Fe) (համաձուլվածք)
AlSi9MnMg (համաձուլվածք)	0,1	0,8	0,7	0,10		0,5
LM24 (համաձուլվածք)	4,0	0,5	1,3	3,0	0,3	0,3
AlSi13Fe (համաձուլվածք)	0,1	0,55	1,3	0,15		0,1
Գազ 7 (համաձուլվածք)
AK12och (համաձուլվածք)
AlSi13 (համաձուլվածք)	0,1	0,4	0,7	0,1		0,1
LM6 (համաձուլվածք)
ՍՊԸ «ԶԱՎՈԴ ԳՈՐԵԼՏԵԽ» (պատրաստի արտադրանք)

Նշված է կարմիրով անընդունելիկեղտերի քանակությունը, որոնք նպաստում են ալյումինի համաձուլվածքի արագացված կոռոզիային:

ԿԱՐԵՎՈՐ Է ԻՄԱՆԱԼ
Մի օգտագործեք ալյումինե համաձուլվածքներ, որոնք պիտանի չեն ջրածնի սուլֆիդի գոլորշիներում երկարատև շահագործման համար: Մի խախտեք Ռուսաստանի Դաշնության Ռոստեխնաձորի անվտանգության կանոնների պահանջները ջրածնի սուլֆիդի գոլորշիների ազդեցությանը սարքավորումների դիմադրության վերաբերյալ!!!

Տարբեր նյութերից «Պայթյուն» մակերեսով Exd-shells-ի գործառնական բնութագրերը

Նյութեր ընտրելիս պետք է հաշվի առնել շրջակա միջավայրի տարբեր գործոններ: Շրջակա միջավայրը (որտեղ օգտագործվում են մեր արտադրանքը) դժվար է վերահսկել: Խոսքը վտանգավոր տարածքներում հայտնի պոտենցիալ վտանգների մասին չէ (որոնք կարելի է վերահսկել լաբորատոր թեստերի և երաշխիքային վկայագրերի միջոցով), խնդիրը ծայրահեղ վտանգավոր արդյունաբերությունների, ինչպիսիք են քիմիական և նավթաքիմիական գործարանները, պատճառված ոչնչացումն է: Նյութերի դիմադրությունը կոռոզիայից հարաբերական գործոն է, քանի որ այն կախված է շրջակա միջավայրի պայմաններից, ինչը զգալիորեն ազդում է ոչնչացման բնույթի վրա: Այդ իսկ պատճառով ZAVOD GORELTEKH LLC-ն (նախկինում՝ CORTEM-GORELTEKH LLC) մշտապես փորձարկում է իր արտադրանքը, ինչպես նաև խորապես ուսումնասիրում է նյութերի կայունությունը արտաքին միջավայրում։ Սա հեշտացնում է օբյեկտիվ հետազոտության հիման վրա հարմար նյութի ընտրությունը և երաշխավորում է արտադրանքի հուսալիությունը ժամանակի ընթացքում:

		Չուգուն/պողպատ	Պլաստիկ	չժանգոտվող պողպատ պողպատ 08X18H10	Կոռոզիոն դիմացկուն չժանգոտվող քրոմ նիկել ձուլված պողպատ «ԶԱՎՈԴ ԳՈՐԵԼՏԵԽ» ՍՊԸ	Ալյումինե խառնուրդ (պղինձ>0,1%, երկաթ>0,7%, մագնեզիում>0,1%)	Կոռոզիոն դիմացկուն փոփոխություն: Ալյումինե խառնուրդ (պղնձի պարունակությունը≤0,1%, երկաթ≤0,4%, մագնեզիում≤0,1%) «ԶԱՎՈԴ ԳՈՐԵԼՏԵԽ» ՍՊԸ
Մարմնի միջին կյանքը, տարիներ		20	4	25	30	5	25
ամուսնացնել «Պայթյուն» մակերեսի ծառայության ժամկետը, տարիներ	բացօթյա տեղադրում	3	-	15	30	2	20
	Ներքին տեղադրում	5	3	20	30	4	25
«Պայթյուն» մակերեսի վերականգնման (փայլեցման) հնարավորություն		+	-	-	-	-	-
Գործի արտադրության արժեքը		ցածր	միջին	բարձր	բարձր	ցածր	միջին
Նախկին բաղադրիչների տեղադրման արժեքը		բարձր	ցածր	շատ բարձր	շատ բարձր	միջին	ցածր
Պարիսպների հնարավոր չափերը		մեծ	փոքր	մեծ	մեծ	միջին	մեծ
Բնակարանների քաշը		մեծ	փոքր	մեծ	մեծ	միջին	փոքր
Էլեկտրաէներգիայի սպառում		բարձր	ցածր	միջին	միջին	առավելագույնը	առավելագույնը
Ծովային հավելվածներ		-	-	+	+	-	+

«Պայթյուն» մակերեսի ծառայության ժամկետը որոշում է պայթյունավտանգ գոտում Exd- shells-ի օգտագործման տևողությունը։

Ձուլված կառուցվածքում մանրահատիկ էվեկտիկական սիլիցիում ստանալու համար ենթադրվում է հալվածքի հատուկ մշակում: Այս կառուցվածքը բարելավում է ձուլման մեխանիկական հատկությունները, ներառյալ երկարացումը, և շատ դեպքերում ալյումինի հալոցի ձուլման հատկությունները: Սովորաբար, սիլումի ձևափոխումարտադրվում է փոքր քանակությամբ նատրիումի կամ ստրոնցիումի ավելացմամբ:

Փոփոխության էությունը

Սիլյումինի մոդիֆիկացիայի էությունը՝ նատրիումի պարունակության ազդեցությունը Al Si11 silumin-ում էվեկտիկական սիլիցիումի հնարավոր ձևերի վրա, ներկայացված է Նկար 1-4-ում:

Նկար 1 - Էվեկտիկական սիլիցիումի շերտավոր կառուցվածք:

Շերտավոր սիլիցիումի ձևավորման պայմանները առաջանում են ձուլածո համաձուլվածքներում՝ ֆոսֆորի կամ փոփոխող հավելումների, օրինակ՝ նատրիումի կամ ստրոնցիումի իսպառ բացակայության դեպքում:

Նկար 2 - Էվեկտիկական սիլիցիումի հատիկավոր կառուցվածք:

Էվեկտիկական սիլիցիումի հատիկավոր կառուցվածքի ձևավորման պայմաններն առաջանում են ֆոսֆորի առկայության դեպքում, բայց առանց նատրիումի կամ ստրոնցիումի։ Սիլիցիումի բյուրեղները գոյություն ունեն կոպիտ հատիկների կամ թիթեղների տեսքով:

Ա)
բ)
Նկար 3 - ա) էվեկտիկական սիլիցիումի «Չփոփոխված» կառուցվածքը.
բ) Էվեկտիկական սիլիցիումի փոփոխված կառուցվածքը.

«Չփոփոխված» և ավելի մեծ չափով փոփոխված միկրոկառուցվածքային վիճակում, օրինակ, նատրիումի կամ ստրոնցիումի հավելումներով, հատիկները զգալիորեն կրճատվում են չափերով, ձեռք են բերում կլորացված ձև և հավասարաչափ բաշխված: Այս ամենը բարենպաստորեն ազդում է նյութի պլաստիկ հատկությունների վրա, մասնավորապես, հարաբերական երկարացման վրա:

Նկար 4 - «Վերափոխված» կառուցվածք:

«Գերմոդիֆիկացիայի» դեպքում, օրինակ, նատրիումի ավելցուկային պարունակությունը, կառուցվածքում հայտնվում են երակային ժապավեններ՝ կոպիտ սիլիցիումի բյուրեղներով։ Սա նշանակում է սիլումինի մեխանիկական հատկությունների վատթարացում:

Սիլումինների ձևափոխումը նատրիումով

7%-ից ավելի սիլիցիումի պարունակությամբ սիլիցիումներում էվեկտիկական սիլիցիումը զբաղեցնում է մետաղագրական նմուշի տարածքի մեծ մասը: Սիլիցիումի 7-ից 13% պարունակությամբ, էվեկտիկական կառուցվածքի տեսակը, օրինակ՝ հատիկավոր կամ փոփոխված, էապես ազդում է նյութի մեխանիկական հատկությունների, մասնավորապես՝ ճկունության կամ հարաբերական երկարացման վրա։ Հետևաբար, երբ նմուշը փորձարկելիս անհրաժեշտ է ձեռք բերել ավելի մեծ հարաբերական երկարացում, 7-ից 13% սիլիցիումի պարունակությամբ ալյումինի համաձուլվածքները ենթարկվում են փոփոխության՝ ավելացնելով մոտավորապես 0,0040-0,0100% նատրիում (40-100 ppm):

Սիլումինների ձևափոխումը ստրոնցիումով

Մոտ 11% սիլիցիումի պարունակությամբ սիլումիններում, հատկապես, ստրոնցիումը օգտագործվում է որպես երկարաժամկետ փոփոխիչ։ Ստրոնցիումի և նատրիումի միջև տարբերությունը որպես մոդիֆիկատոր այն է, որ այն շատ ավելի քիչ է այրվում, քան նատրիումը: Ստրոնցիում ավելացվում է 0,014-0,040% (140-400 ppm) քանակով։ Ստրոնցիումով մոդիֆիկացիան սովորաբար կատարվում է համապատասխան համաձուլվածքներից ձուլակտորների արտադրության փուլում, ուստի ձևափոխումն այլևս չի իրականացվում ձուլարանում։ Ձուլվածքների սառեցման ցածր արագության դեպքում ստրոնցիումի մոդիֆիկացիան շատ ավելի քիչ արդյունավետ է և, հետևաբար, խորհուրդ չի տրվում օգտագործել, օրինակ, ավազի ձուլման մեջ:

Փոփոխված հալվածքների մշակման առանձնահատկությունները

Ստրոնցիումի այրումից խուսափելու համար հալեցման բոլոր մշակումները, ներառյալ գազազերծումը, իրականացվում են առանց քլոր պարունակող նյութերի օգտագործման, բայց օգտագործելով, օրինակ, արգոն կամ ազոտ: Ստրոնցիումով մոդիֆիկացիան չի անհետանում նույնիսկ այն ժամանակ, երբ վերադարձվող մետաղը վերաձուլվում է, օրինակ՝ ձուլման եկամտաբեր մասերը։ Անհրաժեշտության դեպքում ստրոնցիումի կորուստը համալրվում է ստրոնցիում պարունակող համաձուլվածքի ավելացմամբ՝ փոփոխված համաձուլվածքից նախնական ձուլակտորների մատակարարի ցուցումների համաձայն:

Սիլումինների վերափոխում

Քանի որ նատրիումը համեմատաբար արագ է այրվում հալոցքից, սիլյումինների հետագա ձևափոխումը նատրիումով պետք է իրականացվի ձուլարանում կանոնավոր պարբերականությամբ: Նատրիումի մոդիֆիկացված հալոցներում քլոր պարունակող նյութերը չպետք է օգտագործվեն հալոցքի մշակման բոլոր գործողություններում: Քլորը փոխազդում է ստրոնցիումի և նատրիումի հետ, հեռացնում դրանք հալոցքից և այդպիսով կանխում է դրա փոփոխումը։

Ն.Է.Կալինինա, Վ.Պ.Բելոյարցևա, Օ.Ա.Կավաց

ՓՈՇԻ ԿԱԶՄԱՑՈՒՅՑՆԵՐՈՎ ալյումինի համաձուլվածքների ձուլման ձևափոխում.

Տրված է ցրված հրակայուն մոդիֆիկատորների ազդեցությունը ձուլված ալյումինի համաձուլվածքների կառուցվածքի և հատկությունների վրա։ Մշակվել է L!-81-Md համակարգի ալյումինե համաձուլվածքների փոփոխման տեխնոլոգիա սիլիցիումի կարբիդի փոշու փոփոխիչով։

Ներածություն

Հրթիռային և տիեզերական տեխնոլոգիաների նոր ստորաբաժանումների մշակումը խնդիր է դնում բարձրացնել ձուլածո ալյումինե համաձուլվածքների կառուցվածքային ամրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը: Ուկրաինական մեկնարկային մեքենաներում օգտագործվում են ալյումին-սիլիկոնային համակարգի սիլյումիններ, մասնավորապես՝ AL2, AL4 և AL4S համաձուլվածքներ, որոնց քիմիական բաղադրությունը տրված է Աղյուսակ 1-ում։ Կարևոր մասերը ձուլվում են AL2 և AL4S համաձուլվածքներից, որոնք հրթիռային շարժիչի տուրբոպոմպային միավորի մաս են կազմում: Կենցաղային սիլումինների օտարերկրյա անալոգներն են A!-B1-Si-Md համակարգի 354, S355 համաձուլվածքները, A!-B1-Md-Be համակարգի A!-B1-Md և A357 համակարգերի համաձուլվածքները 359, որոնք օգտագործվում են: էլեկտրոնային բաղադրիչների և ուղղորդման համակարգերի հրթիռների պատյանների ձուլման համար։

Հետազոտության արդյունքներ

Ալյումինի համաձուլվածքների մեխանիկական և ձուլման բնութագրերի աճը կարելի է ձեռք բերել փոփոխիչ տարրերի ներդրմամբ: Ձուլված ալյումինե համաձուլվածքների փոփոխիչները բաժանվում են երկու սկզբունքորեն տարբեր խմբերի. Առաջին խումբը ներառում է նյութեր, որոնք միջմետաղային միացությունների տեսքով ստեղծում են հալվածքի մեջ բարձր ցրված կախոց, որոնք առաջացած բյուրեղների հիմքն են։ Մոդիֆիկատորների երկրորդ խումբը ներառում է մակերևութային ակտիվ նյութեր, որոնց ազդեցությունը վերածվում է աճող բյուրեղների երեսին կլանման և, հետևաբար, դրանց աճի արգելակմանը:

Ալյումինի համաձուլվածքների առաջին տեսակի մոդիֆիկատորները ներառում են I, Zr, C, Sb տարրերը, որոնք ներառված են ուսումնասիրված համաձուլվածքների բաղադրության մեջ մինչև 1% քաշով: Հետազոտություններ են իրականացվում այնպիսի հրակայուն մետաղների օգտագործման վերաբերյալ, ինչպիսիք են Bs, H11, Ta, V, որպես առաջին տեսակի մոդիֆիկատորներ: Երկրորդ տեսակի փոփոխիչներն են նատրիումը,

կալիումը և դրանց աղերը, որոնք լայնորեն կիրառվում են արդյունաբերության մեջ։ Խոստումնալից ուղղությունները ներառում են այնպիսի տարրերի օգտագործումը, ինչպիսիք են Kb, Br, Te, Fe, որպես երկրորդ տեսակի փոփոխիչներ:

Ձուլված ալյումինե համաձուլվածքների մոդիֆիկացիայի նոր ուղղություններ են իրականացվում փոշու մոդիֆիկատորների կիրառման ոլորտում: Նման մոդիֆիկատորների օգտագործումը հեշտացնում է տեխնոլոգիական գործընթացը, էկոլոգիապես մաքուր է, հանգեցնում է ներմուծված մասնիկների ավելի միասնական բաշխմանը ձուլման հատվածի վրա, ինչը մեծացնում է համաձուլվածքների ամրության հատկությունները և պլաստիկության բնութագրերը:

Նշենք, որ Գ.Գ. Կրուշենկո. Փոշի մոդիֆիկատոր բորի կարբիդ V4C ներմուծվել է AL2 համաձուլվածքի բաղադրության մեջ: Արդյունքում, պլաստիկության աճը 2,9-ից մինչև 10,5% ձեռք է բերվել ուժի աճով 220,7-ից մինչև 225,6 ՄՊա: Միաժամանակ մակրոհատիկի միջին չափը 4,4-ից նվազել է մինչև 0,65 մմ2։

Հիպոէվեկտիկական սիլումինների մեխանիկական հատկությունները հիմնականում կախված են էվեկտիկական սիլիցիումի և բազմաբաղադրիչ էվտեկտիկայի ձևից, որոնք «չինական նիշերի» տեսքով են։ Աշխատանքում ներկայացված են A1-B1-Cu-Md-2n համակարգի համաձուլվածքների փոփոխման արդյունքները տիտանի նիտրիդների T1N մասնիկներով 0,5 մկմ-ից պակաս չափերով: Միկրոկառուցվածքի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ տիտանի նիտրիդը գտնվում է ալյումինի մատրիցում, հատիկների սահմանների երկայնքով, սիլիցիումի վաֆլիների մոտ և երկաթ պարունակող ֆազերի ներսում։ Ցրված TiN-ի մասնիկների ազդեցության մեխանիզմը բյուրեղացման ընթացքում հիպոէվեկտիկական սիլյումինների կառուցվածքի ձևավորման վրա այն է, որ դրանց հիմնական մասը բյուրեղացման ճակատով դուրս է մղվում հեղուկ փուլ և մասնակցում է համաձուլվածքի էվեկտիկական բաղադրիչների մանրացմանը: Հաշվարկները ցույց են տվել, որ օգտագործելիս

Աղյուսակ 1 - Քիմիական բաղադրություն

Համաձուլվածքի դասի տարրերի զանգվածային բաժին, %

A1 Si Mg Mn Cu Zn Sb Fe

AL2 Հիմք 10-13 0.1 0.5 0.6 0.3 - 1.0

AL4 8.0-10.5 0.17-0.35 0.2-0.5 0.3 0.3 - 1.0

AL4S 8.0-10.5 0.17-0.35 0.2-0.5 0.3 0.3 0.10-0.25 0.9

0,1-0,3 մկմ չափերով տիտանի նիտրիդի մասնիկների առաջացումը և մետաղում դրանց պարունակությունը մոտ 0,015% wt. մասնիկների բաշխումը 0,1 մկմ-3 էր:

Հրատարակությունը դիտարկում է AK7 համաձուլվածքի մոդիֆիկացիան սիլիցիումի նիտրիդների ցրված հրակայուն մասնիկներով 813N, որի արդյունքում ձեռք են բերվել հետևյալ մեխանիկական հատկությունները. cB = 350-370 ՄՊա; 8 = 3,2-3,4%; HB = 1180-1190 ՄՊա: AK7 համաձուլվածքի մեջ 0,01-0,02% քաշով տիտանի նիտրիդի մասնիկների ներմուծմամբ: առաձգական ուժը մեծանում է 12,5-28%-ով, հարաբերական երկարացումն անփոփոխ վիճակի համեմատ ավելանում է 1,3-2,4 անգամ։ AL4 համաձուլվածքը տիտանի նիտրիդի ցրված մասնիկներով փոփոխելուց հետո համաձուլվածքի ուժգնությունը 171-ից հասել է 213 ՄՊա-ի, իսկ երկարացումը՝ 3-ից 6,1%-ի։

Ձուլման կոմպոզիցիաների որակը և դրանց ստացման հնարավորությունը կախված են մի շարք պարամետրերից, մասնավորապես՝ հալման միջոցով ցրված փուլի թրջվելուց, ցրված մասնիկների բնույթից, ցրված միջավայրի ջերմաստիճանից և խառնման եղանակներից։ մետաղը հալվում է մասնիկների ներմուծման ժամանակ։ Ցրված փուլի լավ թրջելիությունը ձեռք է բերվում, մասնավորապես, մակերեսային ակտիվ մետաղական հավելումների ներմուծմամբ: Այս աշխատանքում մենք ուսումնասիրեցինք սիլիցիումի, մագնեզիումի, անտիմոնի, ցինկի և պղնձի հավելումների ազդեցությունը A7 կարգի հեղուկ ալյումինի կողմից մինչև 1 մկմ Si ֆրակցիայի սիլիցիումի կարբիդային մասնիկների յուրացման վրա: BYu փոշին ներմուծվել է հալոցքի մեջ մեխանիկական խառնման միջոցով հալման 760±10°C ջերմաստիճանում: Ներդրված BU-ի քանակը կազմում էր հեղուկ ալյումինի զանգվածի 0,5%-ը:

Անտիմոնը որոշակիորեն վատացնում է BYu-ի ներմուծված մասնիկների յուրացումը: Ձուլումը բարելավվում է ալյումինի հետ էվեկտիկական կազմի համաձուլվածքներ (B1, Zn, Cu) կազմող տարրերով։ Նման ազդեցությունը, կարծես, կապված է ոչ այնքան հալվածքի մակերևութային լարվածության, որքան SiO-ի մասնիկների թրջման հետ հալման միջոցով։

AL2, AL4 և AL4S ալյումինե համաձուլվածքների փորձարարական հալվածքների շարք, որոնց մեջ ներմուծվել են փոշու մոդիֆիկատորներ, իրականացվել է SE PO «Հարավային մեքենաշինական գործարանում»: Ձուլումն իրականացվել է SAN-0.5 ինդուկցիոն վառարանում՝ լցնելով չժանգոտվող պողպատի կաղապարների մեջ: AL4S համաձուլվածքի միկրոկառուցվածքը մինչև փոփոխումը բաղկացած է ալյումինի a-պինդ լուծույթի կոպիտ դենդրիտներից և a(D!)+B1-ից: Փոփոխություն սիլիցիումի կարբիդով BS

հնարավոր է դարձրել էապես զտել a-պինդ լուծույթի դենդրիտները և բարձրացնել էվեկտիկայի նուրբությունը (նկ. 1 և նկ. 2):

AL2 և AL4S համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները փոփոխություններից առաջ և հետո ներկայացված են Աղյուսակում: 2.

Բրինձ. 1. AL4S համաձուլվածքի միկրոկառուցվածքը նախքան փոփոխությունը, x150

Բրինձ. Նկ. 2. AL4S համաձուլվածքի միկրոկառուցվածքը B1S ձևափոխումից հետո, x150

Աղյուսակ 2 - Մեխանիկական հատկություններ

Համաձուլվածքի աստիճան Ձուլման մեթոդ Ջերմային մշակման տեսակը<зВ, МПа аТ, МПа 8 , % НВ

AL2 Kokil T2 147 117 3.0 500

AL2 փոփոխված 8Yu Kokil 157 123 3.5 520-ով

AL4S Kokil T6 235 180 3.0 700

AL4S փոփոխված 8Yu Kokil 247 194 3.4 720-ով

Այս աշխատանքում ուսումնասիրվել է ջերմաստիճանի ազդեցությունը T1C և B1C հրակայուն մասնիկների յուրացման աստիճանի վրա։ Հաստատվել է, որ AL4S հալվածքի կողմից փոշու մասնիկների յուրացման աստիճանը կտրուկ փոխվում է ջերմաստիճանի հետ։ Բոլոր դեպքերում նկատվել է առավելագույն յուրացում որոշակի ջերմաստիճանում տվյալ համաձուլվածքի համար։ Այսպիսով, TiO մասնիկների առավելագույն յուրացումը հասնում է հալման ջերմաստիճանում

700 ...... 720 ° C, 680 ° C ջերմաստիճանում, կլանումը նվազում է: ժամը

Ջերմաստիճանի բարձրանալով մինչև 780...790 °C, TIO-ի յուրացումը նվազում է 3......5 գործակցով և շարունակում է նվազել ջերմաստիճանի հետագա բարձրացմամբ։ Ձուլման նման կախվածություն հալոցքի ջերմաստիճանից ստացվել է BU-ի համար, որն ունի առավելագույնը 770°C-ում։ Բոլոր կախվածությունների բնորոշ առանձնահատկությունը ձուլման կտրուկ անկումն է բյուրեղացման միջակայքի երկփուլ շրջան մտնելիս:

Սիլիցիումի կարբիդի ցրված մասնիկների միատեսակ բաշխումը հալոցքում ապահովվում է խառնելով: Խառնման ժամանակի աճով վատանում է ցրված մասնիկների ձուլման աստիճանը։ Սա ցույց է տալիս, որ հալվածքով սկզբում յուրացված մասնիկները հետագայում մասամբ հեռացվում են հալվելուց: Ենթադրաբար, այս երեւույթը կարելի է բացատրել կենտրոնախույս ուժերի ազդեցությամբ, որոնք օտար ցրված մասնիկները, տվյալ դեպքում՝ BS-ը, մղում են խառնարանի պատերին, այնուհետև դրանք բերում հալքի մակերեսին։ Հետևաբար, հալման ընթացքում խառնումը շարունակաբար չի իրականացվել, այլ պարբերաբար վերսկսվել է մինչև վառարանից մետաղի մասերի ընտրությունը:

Սիլումինների մեխանիկական հատկությունների վրա էականորեն ազդում է ներդրված փոփոխիչի մասնիկների չափը: AL2, AL4 և AL4S ձուլածո համաձուլվածքների մեխանիկական ուժը գծայինորեն մեծանում է փոշու մոդիֆիկատորների մասնիկների չափերի նվազման հետ:

Տեսական և փորձարարական արդյունքում

Փորձարարական ուսումնասիրությունները մշակել են տեխնոլոգիական ռեժիմներ բարձրորակ ձուլածո ալյումինե համաձուլվածքների ստացման համար, որոնք ձևափոխված են փոշի հրակայուն մասնիկներով:

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ երբ սիլիցիումի կարբիդի ցրված մասնիկները ներմուծվում են ալյումինե համաձուլվածքների մեջ AL2, AL4, AL4S, սիլումի կառուցվածքը փոփոխվում է, առաջնային և էվեկտիկական սիլիցիումը մանրացվում է և ստանում ավելի կոմպակտ ձև՝ a-պինդ լուծույթի հատիկի չափով։ ալյումինի պարունակությունը նվազում է, ինչը հանգեցնում է փոփոխված համաձուլվածքների ամրության բնութագրերի ավելացմանը 5-7%-ով:

Մատենագիտություն

1. Ֆրիդլյանդեր Ի.Ն. Մետաղագիտության ալյումինի և դրա համաձուլվածքների մասին: - Մ.: Մետալուրգիա, 1983. -522 էջ.

2. Կրուշենկո Գ.Գ. Ալյումինի սիլիցիումի համաձուլվածքների փոփոխումը փոշիացված հավելումներով // Համամիութենական II գիտական կոնֆերանսի հոդվածներ «Էվեկտիկական տիպի համաձուլվածքների կառուցվածքի ձևավորման կանոնները». - Դնեպրոպետրովսկ, 1982. - S. 137-138.

3. Միխալենկով Կ.Վ. Տիտանի նիտրիդի ցրված մասնիկներ պարունակող ալյումինի կառուցվածքի ձևավորում // Ձուլման գործընթացներ. - 2001. -№1.- S. 40-47.

4. Չեռնեգա Դ.Ֆ. Հալվածքում ցրված հրակայուն մասնիկների ազդեցությունը ալյումինի և սիլումի բյուրեղացման վրա // Ձուլարանային արտադրություն, 2002 թ. - թիվ 12։ - S. 6-8.

Ստացվել է 2006 թվականի մայիսի 6-ին

Տրված է ցրված հրակայուն մոդիֆիկատորների ներարկումը այդ ուժ-արևելքի կառուցվածքի վրա։ լիկյոր ալյումինե խառնուրդ 1v. Ալյումինի համաձուլվածքների տեխնոլոգիական մոդիֆիկացիան Al-Si-Mg համակարգում սիլիցիումի կարբիդի փոշի փոփոխիչով քայքայվել է:

Տրված է նուրբ հրակայուն մոդիֆիկատորների ազդեցությունը ձուլման ալյումինի համաձուլվածքների կառուցվածքի և հատկությունների վրա: Մշակված է Al-Si-Mg համակարգի ալյումինե համաձուլվածքների ձևափոխման տեխնոլոգիան սիլիցիումի փոշու ձևափոխիչ կարբիդի միջոցով:

Որոշ համաձուլվածքներ նորմալ բյուրեղացման ժամանակ նվազեցնում են մեխանիկական հատկությունները ձուլվածքներում՝ կոպիտ, կոպիտ մակրո կամ միկրոկառուցվածքի ձևավորման արդյունքում։ Այս թերությունը վերացվում է հալվելուց առաջ հատուկ ընտրված տարրերի փոքր հավելումներ ներմուծելով, որոնք կոչվում են մոդիֆիկատորներ:

Փոփոխությունը (ձևափոխումը) հեղուկ մետաղի մեջ հավելումներ ներմուծելու գործողությունն է, որը, առանց էականորեն փոխելու համաձուլվածքի քիմիական բաղադրությունը, ազդում է բյուրեղացման գործընթացների վրա, կատարելագործում կառուցվածքը և զգալիորեն մեծացնում ձուլված նյութի հատկությունները: Փոփոխիչները կարող են կա՛մ կատարելագործել մակրոգրեյնը կամ միկրոկառուցվածքը, կա՛մ ազդել այս երկու բնութագրերի վրա միաժամանակ: Փոփոխիչները ներառում են նաև մետաղներին ավելացված հատուկ հավելումներ՝ անցանկալի ցածր հալեցման բաղադրիչները հրակայուն և ավելի քիչ վնասակար միացությունների վերածելու համար: Մոդիֆիկացիայի դասական օրինակ է հիպոէվեկտիկական (մինչև 9% Si) և էվեկտիկական (10-14% Si) սիլումինների ձևափոխումը նատրիումի հավելումներով 0,001-0,1% քանակությամբ:

Չփոփոխված սիլումինների ձուլվածքային կառուցվածքը բաղկացած է α-պինդ լուծույթի դենդրիտներից և էվեկտիկական (α + Si), որոնցում սիլիցիումն ունի կոպիտ, ասեղնաձև կառուցվածք։ Հետևաբար, այս համաձուլվածքներն ունեն ցածր հատկություններ, հատկապես ճկունություն:

Նատրիումի փոքր հավելումների ներմուծումը սիլումինների մեջ կտրուկ նվազեցնում է սիլիցիումի արտազատումը էվեկտիկայում և ավելի բարակացնում α-լուծույթի դենդրիտային ճյուղերը։

Այս դեպքում զգալիորեն ավելանում են մեխանիկական հատկությունները, բարելավվում են մեքենայականությունը և ջերմային մշակման նկատմամբ զգայունությունը: Նատրիումը հալվելուց առաջ ներմուծվում է հալոցքի մեջ՝ կա՛մ մետաղական կտորների տեսքով, կա՛մ նատրիումի հատուկ աղերի օգնությամբ, որից նատրիումը մետաղի մեջ է անցնում հալված ալյումինի հետ աղերի փոխանակման ռեակցիաների արդյունքում։

Ներկայումս այդ նպատակների համար օգտագործվում են, այսպես կոչված, ունիվերսալ հոսքերը, որոնք միաժամանակ զտիչ, գազազերծող և փոփոխող ազդեցություն են ունենում մետաղի վրա։ Ալյումինի համաձուլվածքների հալման տեխնոլոգիան նկարագրելիս մանրամասն կներկայացվեն հոսքի կոմպոզիցիաները և վերամշակման հիմնական պարամետրերը:

Մոդիֆիկացիայի համար պահանջվող նատրիումի քանակը կախված է սիլիցիումի պարունակությունից՝ 8-10% Si-ում անհրաժեշտ է 0,01% Na, 11-13% Si-ում՝ 0,017-0,025% Na: Na-ի ավելցուկային քանակությունը (0,1-0,2%) հակացուցված է, քանի որ այս դեպքում նկատվում է ոչ թե մանրացում, այլ, ընդհակառակը, կառուցվածքի կոշտացում (վերափոխում) և հատկությունները կտրուկ վատանում են։

Փոփոխության ազդեցությունը պահպանվում է ազդեցության ժամանակ մինչև ավազի կաղապարների մեջ լցնելը մինչև 15-20 րոպե, իսկ մետաղական կաղապարների մեջ ձուլման ժամանակ՝ մինչև 40-60 րոպե, քանի որ երկար ազդեցության ժամանակ նատրիումը գոլորշիանում է: Փոփոխությունների գործնական հսկողությունը սովորաբար իրականացվում է ձուլածո գլանաձև նմուշի կոտրվածքի տեսքով ձուլման հաստությանը համարժեք հատվածի վրա: Հարթ, մանրահատիկ, մոխրագույն-մետաքսանման կոտրվածքը ցույց է տալիս լավ փոփոխություն, մինչդեռ կոպիտ (տեսանելի փայլուն սիլիցիումի բյուրեղներով) կոտրվածքը ցույց է տալիս անբավարար մոդիֆիկացիա: Մինչև 8% Si պարունակող սիլյումինները մետաղի կաղապարների մեջ ձուլելիս, որոնք նպաստում են մետաղի արագ բյուրեղացմանը, նատրիումի ներմուծումն անհրաժեշտ չէ (կամ այն ներմուծվում է ավելի փոքր քանակությամբ), քանի որ նման պայմաններում կառուցվածքը մանրահատիկ է և առանց փոփոխիչ.

Հիպերէվեկտիկական սիլումինները (14-25% Si) փոփոխվում են ֆոսֆորի հավելումներով (0,001-0,003%), որոնք միաժամանակ մանրացնում են ազատ սիլիցիումի և սիլիցիումի առաջնային արտազատումները էվեկտիկայում (α + Si): Սակայն ձուլման ժամանակ պետք է հաշվի առնել, որ նատրիումը նույնպես որոշ բացասական հատկություններ է հաղորդում հալվածքին։ Մոդիֆիկացիան առաջացնում է համաձուլվածքների հեղուկության նվազում (5-30%)։ Նատրիումը մեծացնում է սիլումինների գազային հագեցվածության միտումը, առաջացնում է հալվածի փոխազդեցությունը կաղապարի խոնավության հետ, ինչը դժվարացնում է խիտ ձուլվածքների ստացումը։ Էվտեկտիկայի բյուրեղացման բնույթի փոփոխության պատճառով տեղի է ունենում կծկման փոփոխություն։ Չփոփոխված էվեկտիկական սիլյումինում ծավալային կծկումը դրսևորվում է կենտրոնացված թաղանթների տեսքով, իսկ նատրիումի առկայության դեպքում՝ նուրբ ցրված ծակոտկենության տեսքով, ինչը դժվարացնում է խիտ ձուլվածքների ստացումը։ Հետևաբար, գործնականում անհրաժեշտ է սիլումինների մեջ ներմուծել մոդիֆիկատորի նվազագույն պահանջվող քանակությունը:

Հավելումներով համաձուլվածքների առաջնային մակրոհատիկի (մակրոկառուցվածքի) մանրացման օրինակ է մագնեզիումի համաձուլվածքների փոփոխությունը։ Այս համաձուլվածքների սովորական չփոփոխված ձուլածո կառուցվածքը կոպիտ հատիկավոր է՝ նվազեցված (10-15%) մեխանիկական հատկություններով։ ML3, ML4, ML5 և ML6 համաձուլվածքների ձևափոխումն իրականացվում է համաձուլվածքի գերտաքացման, երկաթի քլորիդով կամ ածխածին պարունակող նյութերով մշակման միջոցով: Ամենատարածվածը ածխածին պարունակող հավելումներով մոդիֆիկացիան է՝ մագնեզիտ կամ կալցիումի կարբոնատ (կավիճ): Համաձուլվածքը փոփոխելիս կավիճը կամ մարմարը (կավիճը չոր փոշու տեսքով և մարմարը մանր փշրանքների տեսքով՝ լիցքի 0,5-0,6% զանգվածով) ներմուծվում է մինչև 750-760 ջերմաստիճան տաքացրած հալոց։ երկու կամ երեք քայլով զանգով. °.

Ջերմաստիճանի ազդեցության տակ կավիճը կամ մարմարը քայքայվում է ըստ ռեակցիայի

CaCO 3 → CaO + CO 2

Ազատված CO2-ը ռեակցիայի մեջ փոխազդում է մագնեզիումի հետ

3 մգ + CO 2 → MgO + Mg (C) .

Ենթադրվում է, որ ազատված ածխածինը կամ մագնեզիումի կարբիդները հեշտացնում են բյուրեղացումը բազմաթիվ կենտրոններից, ինչը հանգեցնում է հացահատիկի զտման:

Այլ համաձուլվածքների վրա մոդիֆիկատորներով ազդելու պրակտիկան ցույց է տվել, որ ձուլված առաջնային հատիկի մանրացման պատճառով հատկությունների աճը նկատվում է միայն այն դեպքում, եթե համաձուլվածքի միկրոկառուցվածքը միաժամանակ մանրացված է, քանի որ միկրոկառուցվածքի բաղադրիչների ձևն ու քանակը մեծապես որոշում են ամրությունը: նյութի հատկությունները. Փոփոխիչների ազդեցությունը կախված է դրանց հատկություններից և քանակից, փոփոխվող համաձուլվածքների տեսակից և ձուլման բյուրեղացման արագությունից: Օրինակ, 0,01-0,1% ցիրկոնիումի ներմուծումը թիթեղյա բրոնզների մեջ մեծապես զտում է համաձուլվածքի առաջնային հատիկը: 0,01-0,02% Zr-ի դեպքում թիթեղյա բրոնզների մեխանիկական հատկությունները նկատելիորեն մեծանում են (BrOTs10-2-ի դեպքում θ b և δ-ն ավելանում են 10-15%)։ Մոդիֆիկատորի 0,05%-ից բարձր քանակի ավելացմամբ պահպանվում է մակրոհատիկի ուժեղ մանրացում, սակայն միկրոկառուցվածքի կոշտացման արդյունքում հատկությունները կտրուկ նվազում են։ Այս օրինակը ցույց է տալիս, որ յուրաքանչյուր համաձուլվածքի համար կան մոդիֆիկատորների օպտիմալ քանակություն, որոնք կարող են բարենպաստ ազդեցություն ունենալ հատկությունների վրա, և դրանցից ցանկացած շեղում չի տալիս ցանկալի դրական ազդեցություն:

Տիտանի հավելումների փոփոխական ազդեցությունը վերամշակված ալյումինի համաձուլվածքների վրա, ինչպիսիք են duralumin (D16) և այլն, դրսևորվում է միայն կարծրացման զգալի արագությամբ: Օրինակ, ձուլակտորների կիսաանընդմեջ ձուլման նորմալ կարծրացման տեմպերով, փոփոխող տիտանային հավելումները մաքրում են ձուլված հատիկը, բայց չեն փոխում դրա ներքին կառուցվածքը (դենդրիտիկ առանցքների հաստությունը) և, ի վերջո, չեն ազդում մեխանիկական հատկությունների վրա: Այնուամենայնիվ, չնայած դրան, օգտագործվում է տիտանի հավելում, քանի որ ձուլման նուրբ կառուցվածքը նվազեցնում է ձուլման ընթացքում համաձուլվածքի ճաքեր առաջացնելու միտումը: Այս օրինակները ցույց են տալիս, որ «փոփոխություն» անվանումը չի կարող ընկալվել որպես նյութի հատկությունների ընդհանուր աճ: Փոփոխությունը հատուկ միջոց է՝ վերացնելու այս կամ այն անբարենպաստ գործոնը՝ կախված համաձուլվածքի բնույթից և ձուլման պայմաններից։

Փոփոխիչների փոքր հավելումների ազդեցության անհավասար բնույթը տարբեր համաձուլվածքների կառուցվածքի և հատկությունների վրա և բազմաթիվ արտաքին գործոնների ազդեցությունը փոփոխման գործընթացի վրա որոշ չափով բացատրում են ներկայումս մոդիֆիկատորների ազդեցության ընդհանուր ընդունված միասնական բացատրության բացակայությունը: . Օրինակ, սիլյումինի մոդիֆիկացիայի առկա տեսությունները կարելի է բաժանել երկու հիմնական խմբի՝ մոդիֆիկատորը փոխում է էվեկտիկայում սիլիցիումի բյուրեղների միջուկացումը կամ զարգացումը:

Առաջին խմբի տեսություններում ենթադրվում է, որ բյուրեղացման ժամանակ հալոցքից արձակված սիլիցիումի միջուկները ապաակտիվացված են դրանց մակերեսին կամ առաջնային ալյումինի բյուրեղների մակերեսին նատրիումի կլանման պատճառով։ Երկրորդ խմբի տեսությունները հաշվի են առնում նատրիումի շատ ցածր լուծելիությունը ալյումինում և սիլիցիումում։ Ենթադրվում է, որ դրա պատճառով նատրիումը կուտակվում է սիլիցիումի բյուրեղները շրջապատող հեղուկ շերտում էվտեկտիկայի պնդացման ժամանակ և այդպիսով խոչընդոտում է դրանց աճը գերսառեցման պատճառով։ Հաստատվել է, որ մոդիֆիկացված համաձուլվածքում էվեկտիկան գերհովացվում է 14-33°-ով։ Էվեկտիկական կետը 11,7%-ից տեղափոխվում է 13-15% Si: Այնուամենայնիվ, մոդիֆիկացված և չձևափոխված համաձուլվածքում բյուրեղացումից հետո տաքանալու ժամանակ էվեկտիկայի հալման կետը նույնն է: Սա ենթադրում է, որ տեղի է ունենում իրական գերսառեցում, և ոչ թե հալման կետի պարզ իջեցում փոփոխիչի ավելացումից: Իրոք, կաղապարի ձուլման և արագ սառեցման ժամանակ սիլյումինի էվեկտիկայի մանրացման փաստերը ցույց են տալիս, որ դա կարող է լինել միայն գերսառեցման աճի և պնդացման արագության ավելացման հետևանք, որի դեպքում երկար հեռավորությունների վրա սիլիցիումի դիֆուզիան անհնար է: Գերհովացման շնորհիվ բյուրեղացումը շատ արագ է ընթանում, շատ կենտրոններից, դրա շնորհիվ ձևավորվում է ցրված կառուցվածք։

Որոշ դեպքերում, ենթադրվում է, որ նատրիումը նվազեցնում է մակերևութային էներգիան և միջերեսային լարվածությունը ալյումին-սիլիցիումի միջերեսում:

Ձուլածածկ հատիկի (մակրո) փոփոխությունը կապված է հալվելուց առաջ բյուրեղացումից առաջ կամ բյուրեղացման ժամանակ բազմաթիվ բյուրեղացման կենտրոնների ձևավորման հետ՝ հրակայուն միջուկների տեսքով, որոնք կազմված են խառնուրդի բաղադրիչներով մոդիֆիկատորի քիմիական միացություններից և ունեն կառուցվածքային ցանցային պարամետրեր, որոնք նման են փոփոխված համաձուլվածքի կառուցվածքը.