Doctor of Sciences (Engineering), Associate Professor, senior researcher of the Laboratory of Electron Microscopy and Image Processing, leading researcher
доктор технических наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории электронной микроскопии и обработки изображений, ведущий научный сотрудник
engineer
инженер
Doctor of Sciences (Engineer), Professor, Vice-rector for Science and Innovative Activities, chief researcher
доктор технических наук, профессор, проректор по научной и инновационной деятельности, главный научный сотрудник
laboratory assistant
лаборант
PhD (Engineering), senior researcher of the Laboratory of Non-ferrous Alloys
кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории цветных сплавов
researcher of the Laboratory of Non-ferrous Alloys, junior researcher
научный сотрудник лаборатории цветных сплавов, младший научный сотрудник
The paper studies the Al–Mg–Si alloy that does not contain scandium and zirconium, as well as the silicon-rich Al–Mg–Si–Sc–Zr alloy. Multistage thermal treatment was carried out for the Al0.3Mg1Si0.3Sc0.15Zr alloy, which included annealing at a temperature of 440 °C for 8 h, high-temperature annealing at 500 °C for 0.5 h, and artificial aging at a temperature of 180 °C with soaking for 5 h. The Al0.3Mg1Si alloy was annealed at 550 °C for 8 h, and then artificial aging was carried out similarly to the alloy with Sc and Zr additives. To study the fine structure, transmission electron microscopy was used. In the as-cast condition and after each stage of thermal treatment, the mechanical properties of the alloys were determined. It has been found that in an alloy doped with Sc and Zr, the formation of Al3Sc particles occurs already at the stage of formation of the cast structure. During subsequent artificial aging, the supersaturated solid solution decomposes with the formation of β" (Mg5Si6) particles improving mechanical properties. It has been found that in the scandium-containing alloy, fewer β" (Mg5Si6) particles are formed, as a result of which its strength properties are slightly worse than those of the base alloy are. Moreover, these particles are larger than in an alloy that does not contain scandium. This is explained by the fact that complete quenching is impossible for an alloy with scandium additives.
В работе исследовался сплав Al–Mg–Si, не содержащий скандия и циркония, а также сплав Al–Mg–Si–Sc–Zr с избытком кремния. Для сплава Al0,3Mg1Si0,3Sc0,15Zr была проведена многоступенчатая термическая обработка, включающая в себя отжиг при температуре 440 °С в течение 8 ч, высокотемпературный отжиг при 500 °С в течение 0,5 ч и искусственное старение при температуре 180 °С с выдержкой 5 ч. Сплав Al0,3Mg1Si подвергался отжигу при 550 °С в течение 8 ч, затем проводилось искусственное старение аналогично сплаву с добавками Sc и Zr. Для изучения тонкой структуры проводилось исследование при помощи просвечивающей электронной микроскопии. В литом состоянии и после каждой стадии термической обработки определялись механические свойства сплавов. Установлено, что в сплаве, легированном Sc и Zr, уже на стадии формирования литой структуры происходит образование частиц Al3Sc. При последующем искусственном старении происходит распад пересыщенного твердого раствора с образованием частиц β" (Mg5Si6), улучшающих механические свойства. Установлено, что в сплаве с содержанием скандия формируется меньше частиц β" (Mg5Si6), в результате его прочностные свойства несколько хуже, чем у базового сплава. Кроме того, данные частицы крупнее, чем в сплаве, не содержащем скандий. Это объясняется тем, что для сплава со скандиевыми добавками невозможно проведение полноценной закалки.