CC BY
13
_ МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
Научный редактор раздела докт. техн. наук В.В. Захаров
УДК 669.715.669.782: 669.85/86 DOI: 10.24412/0321-4664-2023-2-11-19
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕКОТОРЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СИЛУМИНА ЗАЭВТЕКТИЧЕСКОГО ТИПА
Игорь Алексеевич Петров1, канд. техн. наук, Александр Павлович Ряховский1, канд. техн. наук, Анастасия Дмитриевна Шляпцева1, канд. техн. наук, Руслан Сергеевич Федорцов2, Дмитрий Игоревич Майоров1,2
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Россия, e-mail: petrovia2@mai.ru 2ИМЕТ РАН им. А.А. Байкова, Москва, Россия
Аннотация. Рассмотрены теории и механизмы, объясняющие процессы модифицирования первичного кремния в заэвтектических силуминах. Проведены исследования влияния на структуру и свойства силумина заэвтектического типа редкоземельных элементов (РЗЭ): иттрия, иттербия, самария, эрбия, лантана, церия и неодима. На основе анализа литературных данных определено содержание редкоземельных элементов и их влияние на механические свойства исследуемого сплава. Установлено, что исследованные элементы оказывают модифицирующее влияние на первичный кремний и другие структурные составляющие сплава. Результаты исследований показывают, что лучшим сочетанием механических свойств обладают экспериментальные сплавы с добавками иттербия и неодима.
Ключевые слова: заэвтектический силумин; редкоземельные элементы (РЗЭ); модифицирование; первичный кремний; механические свойства
Research of the Effect of Some Rare-Earth Elements on the Structure nand Properties of Silumin of the Hypereutectic Type. Cand. of Sci. (Eng.) Igor A. Petrov1,
Cand. of Sci. (Eng.) Alexander P. Ryakhovsky1, Cand. of Sci. (Eng.) Anastasia D. Shlyaptseva1, Ruslan S. Fedortsov2, Dmitry I. Mayorov12
1 Moscow Aviation Institute (National Research University), Moscow, Russia, e-mail: petrovia2@mai.ru
2 Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, RAS, Moscow, Russia
Abstract Theories and mechanisms explaining the processes of modification of primary silicon in hypereutectic silumins are considered. The influence of rare-earth elements (yttrium, ytterbium, samarium, erbium, lanthanum, cerium and neodymium) on the structure and properties of silumin of the hypereutectic type was studied. Based on the analysis of literature references, the content of rare earth elements was determined and their effect on the mechanical properties of the alloy under study was investigated. It has been established that the studied elements have a modifying effect on primary silicon and other structural components of the alloy. The research results show that experimental alloys dopped with ytterbium and neodymium have the best combination of mechanical properties.
Keywords: hypereutectic silumin; rare earth elements (REE); modification; primary silicon; mechanical properties
Введение
Заэвтектические силумины обладают высокой теплопроводностью и жаропрочностью, низким коэффициентом линейного расширения, высокой твердостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью. Они широко используются в аэрокосмической и автомобильной промышленности для производства деталей двигателей: поршней, блока двигателя, головки цилиндра и других изделий.
Важную роль для повышения эксплуатационных свойств заэвтектических силуминов играет измельчение структурных составляющих сплавов. В первую очередь, это относится к кристаллам первичного кремния. Их форма (звездообразная, многоугольная, пластинообразная и перьевидная), размеры и распределение в структуре сплава оказывают существенное влияние на механические, трибологические и физические свойства заэвтектических силуминов.
Для сплавов, имеющих сложный фазовый состав, необходимый результат достигается микролегированием, модифицированием или комплексным модифицированием, которое оказывает воздействие на разные структурные составляющие сплава [1, 2].
Теоретическое обоснование
Для объяснения процесса модифицирования первичных кристаллов кремния используются «зародышевая» и адсорбционная теории.
Применительно к наиболее распространенному модификатору заэвтектических силуминов - фосфору, согласно существующим взглядам, модифицирующий эффект связан с зародышевым действием частиц фосфида алюминия (AIP), которые образуются в сплавах AI-Si при введении фосфора. При этом утверждают, что кремний при кристаллизации зарождается на частицах AIP из-за их кристаллографического подобия. Известно, что AIP имеет решетку ГЦК (а = 0,546 нм), а кремний - решетку ГЦК (а = 0,543 нм) [3]. Доказательством справедливости «зародышевой» теории модифицирования фосфором служат обнаруживаемые в отдельных кристаллах первичного кремния включения, которые, по данным микрорентгеноспектрального анализа, являются фосфидом алюминия.
Тем не менее, невозможно объяснить модифицирующее влияние на первичный кремний некоторых элементов, таких как сера, селен, бериллий и ряд редкоземельных элементов (РЗЭ) с позиции чисто «зародышевой» теории.
Гипотеза, предложенная Г.Б. Строгановым [4], развивает представления о существовании в жидкости (расплаве) кластеров кремния (SiJ с ковалентным типом связи и о влиянии на количество подобных кластеров модифицирующих добавок. Они выполняют функции центров при кристаллизации кремния. Образование кластеров (Sy при введении модифицирующих добавок можно связать с преимущественным взаимодействием атомов модифицирующей добавки и алюминия, вследствие чего кремний из раствора вытесняется и увеличивается доля кремния в состоянии Si^
На сегодняшний день также общее признание получили следующие адсорбционные механизмы модифицирования кремния: Дэй и Хеллавелл [5] выдвинули механизм «отравления» Twin plane re-entrant edge (TPRE), а Лу и Хеллавелл [6] предложили механизм Impurity-induced twinning (IIT).
С учетом рассмотренных теорий можно сделать вывод, что механизмы модифицирования первичных кристаллов кремния сводятся, по-видимому, к торможению роста первичных кристаллов кремния из-за адсорбции атомов модификатора на гранях растущих кристаллов, а также к увеличению числа центров кристаллизации. Учитывая результаты ранее проводимых исследований и возможные механизмы модифицирования, наиболее эффективным модификатором, измельчающим первичный кремний, является фосфор.
В настоящее время применение РЗЭ в металлургии расширяется. В сплавы на основе алюминия, магния и железа РЗЭ вводятся в основном для улучшения их механических характеристик. В последние годы многие исследователи изучали влияние РЗЭ на морфологию и размер первичного кремния в заэв-тектических силуминах. Поэтому был проведен анализ зарубежной литературы о влиянии некоторых РЗЭ на структуру и свойства различных заэвтектических силуминов.
В работе [7] исследовалось влияние церия на микроструктуру заэвтектического си-
лумина. Введение оптимального количества 0,8-1,0 % Се приводит к наибольшему измельчению первичных кристаллов кремния, тем самым повышая механические свойства исследуемого силумина.
Согласно исследованию [8], иттрий способствует измельчению первичных кристаллов кремния. Помимо их измельчения с ростом концентрации иттрия от 0,2 до 0,6 % в заэвтек-тическом силумине также увеличивается модифицирующий эффект на эвтектику (а + Б!). Концентрация более 0,6 % Y приводит к перемодифицированию заэвтектического силумина.
Согласно ряду исследований, неодим [9] и эрбий [10] положительно воздействуют на структуру и свойства заэвтектических силуминов, повышая их механические свойства. Введение в исследуемый сплав 0,3 % Ш или 0,3-0,5 % Ег видоизменяет форму и уменьшает размер кристаллов первичного кремния.
Положительное воздействие на структуру и свойства заэвтектических силуминов оказывают также иттербий, самарий и лантан. Согласно исследованию [11], введение оптимального количества иттербия (0,3-0,5 %) меняет морфологию первичных кристаллов кремния от крупной многоугольной до более мелкой блочной формы и приводит к их наибольшему измельчению. Такое же модифицирующее воздействие оказывается на эвтектику (а + Б!). Влияние самария на микроструктуру и механические свойства заэвтектических силуминов исследовано в работе [12]. В исследуемом сплаве 0,4-0,6 % Бт эффективно изменяет морфологию, измельчает первичные кристаллы кремния и оказывает модифицирующее воздействие на эвтектику (а + Б!). В работе [13] исследовалось влияние лантана на структуру заэвтектического силумина. Установлено, что добавка 0,4 % Ьа вызывает изменение морфологии первичного кремния и способствует модифицированию эвтектики (а + Б!).
Влияние европия на структуру и механические свойства заэвтектического силумина с различным содержанием фосфора показано в работе [14]. Установлено, что введение 0,2 % Ей в исследуемый сплав положительно влияет на морфологию и оказывает модифицирующее воздействие как на первичные кристаллы кремния, так и на эвтектику (а + Б!).
При совместной обработке сплава 0,06 % Р и 0,15 % Ей усиливается эффективность модифицирования кристаллов первичного и эвтектического силумина, повышаются механические свойства исследуемого силумина.
В работе [15] исследовалось влияние скандия на микроструктуру заэвтектического сплава. Форма и размер первичного кремния при добавлении 0,2 % Бс не изменяется. Однако при введении в сплав 0,4 и 0,8 % Бс наблюдается изменение морфологии первичного кремния.
Помимо измельчения основных структурных составляющих заэвтектического силумина [первичного кремния и эвтектики (а + Б!)], РЗЭ положительно влияют на морфологию Fe-содержащей фазы, подавляя образование игольчатой структуры [16]. РЗЭ оказывают воздействие на процесс кристаллизации силумина; способствуют понижению температуры кристаллизации эвтектики (а + Б!), повышению степени переохлаждения сплава и модифицированию структуры [17].
Несмотря на то, что РЗЭ оказывают модифицирующее воздействие на первичный кремний, механизм их воздействия отличается от механизма модифицирования фосфором. При модифицировании РЗЭ не наблюдается характерного для фосфора образования дополнительных центров кристаллизации первичного кремния [18].
В целом механизм модифицирования первичных кристаллов кремния за счет РЗЭ недостаточно изучен. Можно предположить, что модифицирующее действие РЗЭ может быть обусловлено несколькими факторами:
1) адсорбцией атомов модификатора на растущем кристалле и ограничением его роста (механизм «отравления» ТРРЕ или 11Т);
2) понижением температуры зародышеобра-зования кремниевой фазы и изменением как энергии межфазного взаимодействия на границе раздела твердой и жидкой фаз, так и поверхностной энергии твердого кремния [19, 20];
3) увеличением числа центров кристаллизации за счет дополнительных кластеров кремния Б!к.
Вероятно, могут существовать и другие факторы, которые влияют на процесс модифицирования первичного кремния.
Очевидно, что изучение влияния РЗЭ на структуру и механические свойства заэвтекти-
ческого силумина является актуальной задачей. Согласно анализу литературных данных, для решения этой задачи наиболее перспективными и эффективными РЗЭ являются иттрий, иттербий, самарий, эрбий, лантан и неодим. Концентрацию добавок РЗЭ, вводимых в заэвтекти-ческий силумин, выбрали следующую (% мас.): 0,2 Y; 0,5 Yb; 0,6 Sm; 0,5 Er; 0,4 La; 0,9 Ce; 0,35 Nd. Для сравнения в качестве эталонного модификатора использовали фосфор.
Материалы и методика эксперимента
Объектом исследования служил силумин заэвтектического типа AI-17 % Si. Химический состав сплава следующий (%): AI - основа; 17 Si; 0,29 Fe; 0,001 Cu; 0,0033 Mn; 0,0007 Mg; 0,0083 Zn; 0,0081 Ti; 0,002 P.
Экспериментальные плавки проводили в муфельной электрической печи сопротивления. Предварительно расплав дегазировали с помощью продувки инертным газом (аргоном). РЗЭ вводили в сплав при температуре 750 ± 5 °С на дно тигля лигатурами (%): AI-10Y, AI-5Yb, AI-3,5La, AI-10Nd, AI-6Er, AI-50Ce и AI-2Sm. Модифицирование опытного сплава фосфором проводили с помощью лигатуры Cu-P при температуре 800 ± 5 °С.
После введения лигатур расплав перемешивался и выстаивался в течение 15 мин. Затем для исследований отливали образцы в песчано-глинистую форму при температуре 710 ± 5 °С.
Механические свойства сплава - предел прочности ств и относительное удлинение 8 определяли в соответствии с ГОСТ 1497-84 на испытательной машине модели Instron 5982. Микроструктуру исследовали на универсальном микроскопе OLYMPUS GX51. Для коли-
чественного анализа определяли максимальный и минимальный диаметр Фере первичных кристаллов кремния [21]. Микротвердость НУ кристаллов первичного кремния и а-А1 определяли в соответствии с ГОСТ 9450-76 на микротвердомере ВиеЫег модели MicroMet 5114.
Результаты исследований и их обсуждение
Результаты механических испытаний сплава А1-17 % Si в зависимости от расчетного количества вводимых РЗЭ и фосфора представлены в таблице. Средние значения механических свойств получены по трем опытным плавкам для каждого исследуемого элемента.
Обработка расплава А1-17 % Si исследуемыми РЗЭ привела к повышению уровня его механических свойств (см. таблицу). При обработке заэвтектического силумина иттрием, эрбием, неодимом и лантаном механические свойства выросли по сравнению со сплавом, модифицированным фосфором. Максимальное относительное удлинение 2,2 % было достигнуто при введении лантана, а при обработке расплава иттрием достигается максимальный предел прочности 146 МПа. Наименьшее влияние на механические свойства среди исследуемых РЗЭ оказал самарий.
Влияние исследуемых РЗЭ на микроструктуру сплава А1-17 % Si приведено на рис. 1.
Основными структурными составляющими исходного сплава А1-17 % Si являются крупные многоугольные и звездообразные кристаллы первичного кремния, средний размер которых составляет 60,9 мкм, эвтектика (а + Si) с грубыми пластинами кремния и небольшое количество а-А1 (рис. 1, а). Железосодержащая фаза
Влияние исследуемых добавок на механические свойства сплава Al-17 % Si
Добавки, % 0в, МПа 8, % Добавки, % ав, МПа 8, %
Исходный 115 ± 2 0,95 ± 0,13 0,35 Nd 134 ± 2 1,35 ± 0,11
0,2 Y 146 ± 4 1,56 ± 0,23 0,4 La 131,5 ± 4 2,2 ± 0,24
0,5 Yb 127,5 ± 2 1,15 ± 0,18 0,5 Er 133,7 ± 3 1,7 ± 0,36
0,6 Sm 123,5 ± 6 1,04 ± 0,13 0,9 Ce 127,7 ± 2 1,49 ± 0,25
0,01 P 126,5 ± 4 1,15 ± 0,19
Рис.1. Микроструктура сплава А1-17 % Б1 (х100):
а - исходный; б - фосфор; в - иттрий; г - иттербий; д - самарий; е - церий; ж - неодим; з - эрбий; и - лантан
при исследовании микроструктуры на микроскопе OLYMPUS GX51 не обнаружена.
Микроструктура сплава AI—17 % Si, модифицированного фосфором, представлена на рис. 1, б. Видно, что первичный кремний имеет мелкую блочную конфигурацию и относительно равномерно распределен на микроструктуре. Средний размер его кристаллов достигает 28,78 мкм (рис. 2). В то же время фосфор не приводит к существенному измельчению эвтектики (а + Si) в сплаве AI-17 % Si.
Введение иттрия в опытный сплав (рис. 1, в) приводит к некоторому измельчению первичных кристаллов кремния, а также их более равномерному распределению по площади
0 t/1 Рч ■а £ ее SP
СЧ о" о" О"" ЧО о" О о" »n о" о"
w
и 0\
Рис. 2. Диаметр Фере первичных кристаллов кремния
шлифа по сравнению с исходным сплавом. Средний размер первичного кремния составляет 43,02 мкм (см. рис. 2). При обработке опытного сплава иттрием на отдельных участках микроструктуры наблюдается измельчение кремния в эвтектике (а + Si).
По сравнению с исходным сплавом с введением иттербия происходит наибольшее измельчение первичных кристаллов кремния в структуре сплава А1-17 % Si (рис. 1, г). Морфология первичного кремния меняется от крупной многоугольной формы к более мелкой блочной, а средний размер первичного кремния уменьшается до 30,5 мкм (см. рис. 2). Модифицирование иттербием способствует более равномерному распределению первичных кристаллов кремния по площади шлифа и уменьшению размера кремния в эвтектике (а + Si).
Добавление самария в сплав А1-17 % Si (рис. 1, д) измельчает кристаллы первичного кремния, их конфигурация меняется с грубой и многоугольной формы к мелкой блочной, а размер уменьшается до 35,69 мкм (см. рис. 2). Введение самария способствует более равномерному распределению первичных кристаллов кремния по площади шлифа и уменьшению размеров эвтектического кремния.
Как видно на рис. 1, е, введение церия приводит к измельчению первичных кристаллов кремния. Средний их размер уменьшается до 39,85 мкм относительно исходного сплава (см. рис. 2). Церий способствует частичному измельчению кремния в эвтектике (а + Si).
В структуре сплава с добавлением неодима первичный кремний присутствует как в виде крупных многоугольных и звездообразных частиц, так и в мелкой полиэдрической форме (рис. 1, ж). Средний размер первичного кремния уменьшается до 35,47 мкм относительно исходного сплава (см. рис. 2). Модифицирование неодимом способствует компактно-строчечному распределению первичных кристаллов кремния по площади шлифа.
Введение в исследуемый сплав А1-17 % Si эрбия приводит к незначительному измельчению первичных кристаллов кремния (рис. 1, з), но при этом уменьшается их количество. Средний размер первичного кремния уменьшается до 52,18 мкм относительно исходного сплава (см. рис. 2). Более того, морфология
первичного кремния меняется незначительно. Одновременно эрбий заметно модифицирует эвтектический кремний на различных участках в микроструктуре исследуемого сплава.
Добавка лантана в опытный сплав вызывает измельчение первичного кремния и изменение его морфологии, подобно микроструктуре сплавов с иттрием или церием (рис. 1, и). Средний размер первичного кремния в опытном сплаве 42 мкм (см. рис. 2). Наблюдается неравномерное распределение кристаллов первичного кремния по структуре сплава. Лантан заметно измельчает эвтектический кремний в микроструктуре исследуемого сплава.
В ходе анализа микроструктуры было установлено, что к наибольшему измельчению первичного кремния в сплаве А1-17 % Si приводят добавка иттербия, неодима и самария (см. рис. 2). Размеры первичного кремния снижаются на 50, 41,7 и 41,4 %, соответственно, относительно немодифицированного сплава. Добавки церия, лантана и иттрия приводят к среднему измельчению первичного кремния, его размеры уменьшаются на 34,6, 31 и 29,4 % соответственно. Добавка эрбия незначительно снижает размеры первичного кремния на 14,4 %. Применение стандартного модификатора фосфора приводит к максимальному измельчению первичного кремния в исследуемом сплаве. При этом его размеры уменьшаются на 52,7 %.
Исследования сплава А1-17 % Si показали, что добавки как РЗЭ, так и Р, способствуют повышению микротвердости первичных кристаллов кремния (рис. 3, а). К наибольшему повышению микротвердости первичного кремния в сплаве А1-17 % Si приводят иттербий, иттрий и лантан. Церий приводит к незначительному повышению микротвердости кристаллов первичного кремния относительно исходного сплава.
В тоже время исследуемые добавки оказывают менее заметное влияние на микротвердость а-А1, чем на микротвердость первичных кристаллов кремния (рис. 3, б). Можно отметить, что иттербий, неодим, эрбий, лантан и церий незначительно понижают микротвердость а-А1 в сплаве А1-17 % Si, а фосфор и самарий незначительно ее повышают относительно исходного сплава.
6 M P- V? s id h-1 a и
ч? s^ VO о" О о" m m o" à? o" »n o" à? <3\ o"
6 Ю СЦ S? s ce hJ a U
VO o" о о" en o" ss Tf o" ïS o" à? <3\ o"
а б
Рис. 3. Влияние исследуемых добавок на микротвердость первичных кристаллов кремния (a), a-Al (б)
Повышение микротвердости связано с уменьшением размеров и изменением морфологии (формы) кристаллов первичного кремния (компактные с округлыми гранями). Согласно исследованиям [22], РЗЭ способствуют снижению растворимости кремния в алюминиевом твердом растворе (а-А1) и уменьшению микротвердости. Можно предположить, что повышение микротвердости кристаллов первичного кремния объясняется повышением степени легирования его кристаллической решетки РЗЭ. Повышение микротвердости кристаллов первичного кремния за счет РЗЭ улучшает трибологические свойства поверхности сплава.
Выводы
1. Результаты проведенных исследований показали, что применение редкоземельных элементов является перспективным направлением улучшения структуры заэвтектических
силуминов и повышения их механических свойств. Наиболее стабильное измельчение кристаллов первичного кремния и высокий уровень механических свойств обеспечивается введением в сплав А1-17 % Si добавок иттербия и неодима.
2. Важную роль для повышения эксплуатационных свойств заэвтектических силуминов играет измельчение структуры. При модифицировании фосфором в структуре сплава достигается максимальное измельчение кристаллов первичного кремния, но отсутствует влияние на другие структурные составляющие сплава.
3. Для сплавов, имеющих сложный фазовый состав, необходимый результат можно достигнуть комплексным модифицированием, при котором разные элементы воздействуют на разные структурные составляющие сплава. Целесообразно провести исследования комплексного модифицирования заэвтектиче-ских силуминов фосфором и РЗЭ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Shlyaptseva A.D., Petrov I.A., Ryakhovsky A.P., 3. Medvedeva E.V., Tcherdyntsev V.V. Complex Structure Modification and Improvement of Properties of Aluminium Casting Alloys with Various Silicon 4. Content // Metals. 2021. 11(12).1946.
2. Шляпцева А.Д., Петров И.А., Ряховский А.П. Комплексное модифицирование промышленных 5. силуминов // Теория и технология металлургического производства. 2021. № 1 (36). С. 4-10.
Напалков В.И., Махов С.В., Поздняков А.В. Модифицирование алюминиевых сплавов / Под ред. Напалкова В.И. М.: МИСИС, 2017. 348 с. Строганов Г.Б., Ротенберг В.А., Гершман Г.Б.
Сплавы алюминия с кремнием. М.: Металлургия, 1977. С. 272.
Day M.G., Hellawell A. The Microstructure and Crystallography of Aluminium-Silicon Eutectic Alloys. Proceedings of the Royal Society of London. Series A,
Mathematical and Physical Sciences. 1968. Jul. 23. Vol. 305. No. 1483. P. 473-491.
6. Lu S.Z., Hellawell A. The mechanism of silicon modification in aluminum-silicon alloys: Impurity induced twinning // Metall Mater Trans A. 1987. 18. P. 1721-1733.
7. Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Wenjun Zhao, Lu Fan, Pengfei Li. Effect of rare earth cerium addition on the microstructure and tensile properties of hypereutectic Al-20 % Si alloy//Journal of Alloys and Compounds. 2013. 562. P. 25-32.
8. Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Wenjun Zhao, Lu Fan, Pengfei Li. Effect of yttrium addition on the microstructures and mechanical properties of hypereutectic Al-20Si alloy//Materials Science & Engineering A. 2018. 722. P. 47-57.
9. Shi W.X., Gao B., Tu G.F., Li S.W. Effect of Nd on microstructure and wear resistance of hypereutectic Al-20 % Si alloy//Journal of Alloys and Compounds. 2010. 508. P. 480-485.
10. Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Pengfei Li, Lu Fan. Effects of rare earth Er addition on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20 % Si alloy//Materials Science & Engineering A. 2013. 588. P. 97-102.
11. Qinglin Li, Jinbao Li, Binqiang Li, Yuqian Zhu, Dexue Liu, Yefeng Lan, Shu Wang. Mechanical Properties and Microstructural Evolution of Yb-Modi-fied Al-20 % Si alloy// Journal of Materials Engineering and Performance. Vol. 27(7). P. 2018-3499.
12. Qinglin Li, Jinbao Li, Binqiang Li, Yefeng Lan, Tiandong Xia. Effect of samarium (Sm) addition on the microstructure and tensile properties of Al-20 % Si casting alloy // International Journal of Metalcasting. 2018. Vol. 12. Iss. 3. 554-564.
13. Hongkun Yi, Di Zhang. Morphologies of Si phase and La-rich phase in as-cast hypereutectic Al-Si-xLa alloys // Materials Letters. 2003. Vol. 57. Iss. 16-17. P. 2523-2529.
14. Mao F., Wei S., Ou L., Zhang C., Chen C., Wang X.,
Cao Z. Different Influences of Rare Earth Eu Addition on Primary Si Refinement in Hypereutectic Al-Si Alloys with Varied Purity // Materials. 2019. 12(21). 3505.
15. Kim M. Electron back scattering diffraction (EBSD) analysis of hypereutectic Al-Si alloys modified by Sr and Sc // Met. Mater. Int. 2007. 13. 103-107.
16. Петров И.А., Телицына О.В. Исследование влияния некоторых редкоземельных элементов на свойства силумина эвтектического типа // Технология легких сплавов. 2021. № 1. С. 54-59.
17. Петров И.А., Шляпцева А.Д. Влияние РЗЭ на процесс кристаллизации силумина эвтектического типа // Металлы. 2022. № 2. С. 19-27 (Petrov I.A., Shlyaptseva A.D. Effect of REE on the Solidification of Eutectic Silumin // Russian Metallurgy (Metally). 2022. S. 3. P. 204-210).
18. Chong Chen, Zhong-xia Liu, Bo Ren, Ming-xing Wang, Yong-gang Weng, Zhi-yong Liu. Influences of complex modification of P and RE on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20Si alloy // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2007. Vol. 17. Iss. 2. P. 301-306.
19. Chang J.Y., Moon I.G., Choi C.S. Refinement of cast microstructure of hypereutectic A1-Si alloys through the addition of rare earth metals // Joumal of Materials Science. 1998. 33(20). P. 5015-5023.
20. Chang J.Y., Kim G.H., Moon I.G., Choi C.S. Rare earth concentration in the primary Si crystal in rare earth added Al-21wt. % Si alloy // Scripta Materialia. 1998. 39 (3). P. 307-314.
21. Henk G. Merkus. Particle Size Measurements: Fundamentals, Practice, Quality. Springer Science. 2009. P. 15. ISBN 978-1-4020-9016-5.
22. Hu L., Li K., Gao B., Xu N., Liu Z., Sun Y., Zhang Y., Xing P. Spheroidization Behavior of Nano-Primary Silicon Induced by Neodymium under High-Current Pulsed Electron Beam Irradiation // Coatings. 2021. 11(11).1408.
REFERENCES
1. Shlyaptseva A.D., Petrov I.A., Ryakhovsky A.P., Medvedeva E.V., Tcherdyntsev V.V. Complex Structure Modification and Improvement of Properties of Aluminium Casting Alloys with Various Silicon Content // Metals. 2021. 11(12). 1946.
2. Shlyaptseva A.D., Petrov I.A., Ryakhovskiy A.P. Kompleksnoye modifitsirovaniye promyshlennykh silminov // Teoriya i tekhnologiya metallurgicheskogo proizvodstva. 2021. № 1 (36). S. 4-10.
3. Napalkov V.l., Makhov S.V., Pozdnyakov A.V. Modifitsirovaniye alyuminiyevykh splavov: monografiya / Pod red. Napalkova V.I. M.: MISIS, 2017. 348 s.
4. Stroganov G.B., Rotenberg V.A., Gershman G.B. Splavy alyuminiya s kremniyem. M.: Metallurgiya, 1977. S. 272.
5. Day M.G. and Hellawell A. The Microstructure and Crystallography of Aluminium-Silicon Eutectic Alloys. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 1968. Jul. 23. Vol. 305. No. 1483. P. 473-491.
6. Lu S.Z., Hellawell A. The mechanism of silicon modification in aluminum-silicon alloys: Impurity induced twinning // Metall Mater Trans A. 1987. 18. P. 1721-1733.
7. Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Wenjun Zhao, Lu Fan, Pengfei Li. Effect of rare earth cerium addition on the microstructure and tensile properties of hypereutectic Al-20 % Si alloy//Journal of Alloys and Compounds. 2013. 562. P. 25-32.
8. Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Wenjun Zhao, Lu Fan, Pengfei Li. Effect of yttrium addition on the microstructures and mechanical properties of hypereutectic Al-20Si alloy//Materials Science & Engineering A. 2018. 722. P. 47-57.
9. Shi W.X., Gao B., Tu G.F., Li S.W. Effect of Nd on microstructure and wear resistance of hypereutectic Al-20 % Si alloy//Journal of Alloys and Compounds. 2010. 508. P. 480-485.
10. Qinglin Li, Tiandong Xia, Yefeng Lan, Pengfei Li, Lu Fan. Effects of rare earth Er addition on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20 % Si alloy// Materials Science & Engineering A. 2013. 588. P. 97-102.
11. Qinglin Li, Jinbao Li, Binqiang Li, Yuqian Zhu, Dexue Liu, Yefeng Lan, Shu Wang. Mechanical Properties and Microstructural Evolution of Yb-Mo-dified Al-20 % Si alloy// Journal of Materials Engineering and Performance. Vol. 27(7). P. 2018-3499.
12. Qinglin Li, Jinbao Li, Binqiang Li, Yefeng Lan, Tiandong Xia. Effect of samarium (Sm) addition on the microstructure and tensile properties of Al-20 % Si casting alloy // International Journal of Metalcasting. 2018. Vol. 12. Iss. 3. 554-564.
13. Hongkun Yi, Di Zhang. Morphologies of Si phase and La-rich phase in as-cast hypereutectic Al-Si-xLa alloys // Materials Letters. 2003. Vol. 57. Iss. 16-17. P. 2523-2529.
14. Mao F., Wei S., Ou L., Zhang C., Chen C., Wang X.,
Cao Z. Different Influences of Rare Earth Eu Addition on Primary Si Refinement in Hypereutectic Al-Si Alloys with Varied Purity // Materials. 2019. 12(21). 3505.
15. Kim M. Electron back scattering diffraction (EBSD) analysis of hypereutectic Al-Si alloys modified by Sr and Sc // Met. Mater. Int. 2007. 13. 103-107.
16. Petrov I.A., Telitsyna O.V. Issledovatel'skoye issle-dovaniye nekotorykh redkozemel'nykh elementov na svoystva sily evtekticheskogo tipa // Tekhnologiya lyogkikh splavov. 2021. No. 1. S. 54-59.
17. Petrov I.A., Shlyaptseva A.D. Vliyaniye RZE na protsess kristallizatsii sily evtekticheskogo tipa // Metally. 2022. № 2. S. 19-27 (Petrov I.A., Shlyaptseva A.D. Effect of REE on the Solidification of Eutectic
Silumin // Russian Metallurgy (Metally). 2022. S. 3. P. 204-210).
18. Chong Chen, Zhong-xia Liu, Bo Ren, Ming-xing Wang, Yong-gang Weng, Zhi-yong Liu. Influences of complex modification of P and RE on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20Si alloy // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2007. Vol. 17. Iss. 2. P. 301-306.
19. Chang J.Y., Moon I.G., Choi C.S. Refinement of cast microstructure of hypereutectic A1-Si alloys through the addition of rare earth metals // Journal of Materials Science. 1998. 33(20). P. 5015-5023.
20. Chang J.Y., Kim G.H., Moon I.G., Choi C.S. Rare earth concentration in the primary Si crystal in rare earth added Al-21wt. % Si alloy // Scripta Materialia. 1998. 39 (3). P. 307-314.
21. Henk G. Merkus. Particle Size Measurements: Fundamentals, Practice, Quality. Springer Science. 2009. P. 15. ISBN 978-1-4020-9016-5.
22. Hu L., Li K., Gao B., Xu N., Liu Z., Sun Y., Zhang Y., Xing P. Spheroidization Behavior of Nano-Primary Silicon Induced by Neodymium under High-Current Pulsed Electron Beam Irradiation // Coatings. 2021. 11(11).1408.
