CC BY
25
Оригинальная статья / Original article УДК 621.762.52
DOI: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2018-12-211-220
ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ СМАЧИВАЕМОСТИ КАРБИДОКРЕМНИЕВЫХ ЧАСТИЦ МАГНИЕМ В АЛЮМИНИЕВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЛИГАТУРАХ НА ИХ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
© Е.М. Гутема1, В.Ю. Бажин2
Санкт-Петербургский горный университет,
199106, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, о-в Васильевский, 21 линия, 2.
РЕЗЮМЕ: Рассмотрены возможности повышения эффективности технологии производства алюминиевых композиционных лигатур и сплавов на основе модифицирования частицами из карбида кремния, полученного из отходов боковой футеровки алюминиевых электролизеров, что обеспечивает получение заготовок и изделий с высоким уровнем механических свойств и пластичности. Выявлены рациональные условия смачиваемости частиц карбида кремния и покрытия их поверхности магнием, это влияет на равномерность распределения в алюминиевой матрице, а также обусловливает действие механизмов и кинетику формирования однородной структуры при получении композитной алюминиевой лигатуры. В работе использованы современные методы анализа с использованием современного аналитического оборудования, в частности анализатора площади поверхности Quantachrome Nova 3200e. Определен уровень смачиваемости и степень покрытия карбидокремниевых частиц после их механической обработки и после погружения в расплав магния. Равномерность распределения частиц в микрообъеме алюминиевой матрицы доказана при использовании рентгенофлуоресцентного спектрометра XRF-1800 (Shimadzu). Выполнены механические испытания образцов (предел прочности на растяжение, твердость, относительное удлинение) при согласовании структурных изменений на макро- и микроуровне, которые подтверждают улучшение характеристик при высоком значении смачиваемости частиц магнием в алюминиевой матрице. Результаты экспериментов показали, что разработанная технология является эффективной для получения равномерной дисперсии при внедрении армирующих частиц посредством магниевой лигатуры в алюминиевую матрицу. При повышении количества карбидокремниевых частиц наблюдается тенденция увеличения прочности и ударной вязкости, при этом наилучшие результаты получены при содержании магния 7-8% при наличии 18-20% карбидокремниевых частиц SiC.
Ключевые слова: композит, магниевый сплав, алюминиевая матрица, карбидокремниевые частицы, смачиваемость, механические свойства
Информация о статье: Дата поступления 28 октября 2018 г.; дата принятия к печати 30 ноября 2018 г.; дата онлайн-размещения 28 декабря 2018 г.
Для цитирования: Гутема Е.М., Бажин В.Ю. Влияние уровня смачиваемости карбидокремниевых частиц магнием в алюминиевых композиционных лигатурах на их механические свойства. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018;22(12):211-220. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-12-211-220
EFFECT OF SILICON CARBIDE PARTICLES WETTING ABILITY BY MAGNESIUM IN ALUMINUM COMPOSITE LIGATURES ON THEIR MECHANICAL PROPERTIES
E.M. Gutema, V.Yu. Bazhin
St. Petersburg Mining University,
21, Vasilievsky Island, 21 line, St. Petersburg 199106, Russian Federation
0
Тутема Ендалкачеу Мосиса, аспирант, e-mail: [email protected] Endalkachew Mosisa Gutema, Postgraduate, e-mail: [email protected]
2Бажин Владимир Юрьевич, доктор технических наук, профессор, декан факультета переработки минерального сырья, e-mail: [email protected]
Vladimir Yu. Bazhin, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Dean of the Faculty of Mineral Raw Materials Processing, e-mail: [email protected]
ABSTRACT: The paper deals with the possibilities to improve the efficiency of the production technology of aluminum composite ligatures and alloys modified by silicon carbide particles produced from waste sidelining of aluminum electro-lyzers. This enables the production of blanks and items with a high level of mechanical properties and plasticity. Rational wettability conditions of silicon carbide particles and their surface coating with magnesium are identified. The latter affects the distribution uniformity in the aluminum matrix as well as determines the mechanism action and formation kinetics of a homogeneous structure in the preparation of a composite aluminum ligature. The paper employs modern analysis methods using up-to-date analytical equipment, in particular Quantachrome Nova 3200e surface area analyzer. The level of wettability and the coating degree of silicon carbide particles is determined after their mechanical treatment and after their immersion in magnesium melt. The distribution uniformity of particles in the micro-volume of the aluminum matrix is proved by using XRF-1800 (Shimadzu) x-ray fluorescent spectrometer. Samples have been subjected to mechanical testing (tensile strength, hardness, specific elongation) when agreeing structural changes at the macro and micro level which confirm the improved performance at a high value of particle wettability by magnesium in the aluminum matrix. The results of the experiments show that the developed technology is effective for obtaining a uniform dispersion when introducing reinforcing particles in the aluminum matrix by means of magnesium ligatures. The higher the number of silicon carbide particles -the higher the strength and impact toughness. The best results were obtained with the magnesium content of 7-8 % in the presence of 18-20 % of silicon carbide particles SiC.
Keywords: composite, magnesium alloy, aluminum matrix, silicon carbide particles, wettability, mechanical properties
Information about the article: Received October 28, 2018; accepted for publication November 30, 2018; available online December 28, 2018.
For citation: Gutema E.M., Bazhin V.Yu. Effect of silicon carbide particles wetting ability by magnesium in aluminum composite ligatures on their mechanical properties. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2018; 22(12):pp. 211-220. (In Russ.) DOI: 10.21285/1814-3520-201812-211-220
Введение
В настоящее время активно развиваются технологии производства высокопрочных алюминиевых сплавов с композиционными соединениями, обладающими улучшенными механическими характеристиками при заданном уровне пластичности. Существующие технологии модифицирования сплавов керамическими материалами (В4С, А1Сз, А12О3) не обеспечивают необходимые эксплуатационные характеристики для литых заготовок. Высокий уровень ликвации частиц в алюминиевой матрице, неоднородность поверхности частиц композита, их низкая смачиваемость резко ухудшают литейные свойства сплавов, и, как следствие, приводят к уменьшению выхода годной продукции и снижают качество отливок.
Композиционные материалы твердых частиц создают в матрице армирующий каркас, который придает алюминиевому сплаву уникальные свойства (жесткость, прочность, теплофизические и электрические свойства), позволяющие его использовать взамен некоторых стальных изделий в машиностроении и автомобильной промышленности [1].
Единственным и эффективным способом повышения модуля упругости сплавов и их прочности является армирование их высокомодульными карбидокремние-выми фС), боридными, углеродными компонентами [2].
Смачиваемость между алюминиевой матрицей и армированной частицей является основным фактором, определяющим структурные показатели лигатуры и в будущем - алюминиевого композиционного сплава, а также играет решающую роль в конечных механических свойствах композитов.
Для обеспечения высокого уровня смачиваемости частиц необходима максимальная адгезия между матрицей основного компонента сплава и поверхностью частицы [3]. Существует множество способов для повышения смачиваемости между матрицей алюминия и частицами карбида в процессе получения сплава. Основной причиной неудовлетворительного покрытия частиц и снижения адгезии является образование оксида алюминия при контакте матрицы с по-
верхностью, поэтому наравне с многокомпонентными флюсами вводят специальные добавки, которые повышают уровень смачиваемости [3-6]. Другим методом нейтрализации образования оксидов в объеме сплава является литье в нейтральной атмосфере в жидко-твердом состоянии, но такой вариант является затратным для технического обеспечения процесса [7-9]. Кроме этого, при многих способах обработки расплава не достигается равномерное распределение карбидокремниевых частиц в объеме алюминиевой матрицы.
Аналитическое исследование выявило [8-12], что наиболее подходящим вариантом для обеспечения высокого уровня смачиваемости карбидом кремния может быть использование магния на предварительной стадии подготовки расплава к литью. Представляет научно-технический интерес проведение серии опытов по получению композитного материала (чушковой лигатуры) с карбидокремниевыми частицами в смеси флюсов ^3, NaзAlF6, MgF2, CaF2, обработанных предварительно в магниевом расплаве.
Оборудование, материалы и методика проведения экспериментов
Предлагаемый технологический процесс проходит несколько этапов и состоит в предварительной подготовке карбидокрем-ниевых частиц, полученных из промышленных отходов производства алюминия, а не использования дорогостоящих порошков. Для снижения себестоимости процесса и для рационального использования сырья предлагается дробление и измельчение карбидокремниевой футеровки из отключенных алюминиевых электролизеров, пропитанной фтористыми солями. В настоящее время после отключения электролизеров на капитальный ремонт боковая футеровка не регенерируется, а складируется на промышленных полигонах алюминиевых заводов.
Рентгенофазовый анализ состава боковой футеровки современного алюминиевого электролизера показал, что в ее состав входят AlF3, Na3AlF6, MgF2, CaF2, которые могут быть использованы в виде флюсовой композиции для повышения уровня адгезии и вывода газовых и шлаковых включений из расплава.
После дробления кусков карбидо-кремниевой футеровки на щековой дробилке MES SGP-90, после измельчения в шаровых мельницах фирмы MESTO проводили классификацию частиц SiC с включениями фторсолей на стандартных ситах и отбирали для опытов только образцы порошка с размерами частиц 30-38 мкм.
Подготовку проводили в тигельной печи при температуре 650-690 оС в закрытом герметичном стальном стакане без доступа кислорода после смешивания частиц с магниевой стружкой. Средний размер полученных частиц SiC-Mg, используемый для подготовки армирующего материала, приведен в табл. 1 - после анализа на Mastersizer 2000 ver.5.60 при распределении частиц по размерам.
На заключительной стадии под слой расплава алюминия марки 6063 (алюминиевая матрица), имеющий химический состав, указанный в табл. 2, при температуре 690-720°С вводили лигатуру SiC-Mg.
Размер частиц для армирования Particle size for reinforcement
Таблица 1 Table 1
Армирующий материал
Армирование Средний размер частиц, мкм Чистота
Карбид кремния и фтористые соли 31,5 89.7% + 10,15%
SiC-Mg и шлак 40,6 62,3%+26,3%+7.7%
Химический состав алюминиевого сплава 6063
Chemical composition of the aluminum alloy 6063
Таблица 2 Table 2
Сплав Состав, % масс.
AI6063 Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Al
0.Э5 0.21 0.02 0.05 0.45 0.10 0.10 0.02 98.7
После получения заготовки из алюмоматричного композиционного сплава проводили механические испытания на разрывных машинах марки MTS 810. Отлитые
образцы лигатуры, как показано на рис. 1, подготавливались согласно EN 10002-1 [13], и далее проходили стандартные механические испытания.
Рис. 1. Подготовка заготовки Fig. 1. Sample preparation
Обсуждение результатов исследования
Известно, что при перемешивании композиционных материалов в жидко-твердой фазе частицы SiC, как правило, вступают в реакцию с магнием, что приводит к образованию промежуточных фаз [14, 15].
Данные измерения на Mastersizer 2000 размера частиц лигатуры SiC-Mg указывают на достаточный уровень адгезии частиц, поскольку общий размер частиц увеличился на 17,2%. После обработки в потоке магниевого расплава частиц SiC, полученных после обработки отходов карбидо-кремниевой футеровки, измерена удельная поверхность частиц карбида кремния и магния методом БЭТ (Брунауэра-Эммета-Тел-лера), определен уровень смачиваемости (с помощью анализатора площади поверхности Quantachrome Nova 3200e). Средний уровень смачиваемости составил 87,15%, что в дальнейшем гарантирует встраивание и выравнивание частиц в объеме алюмини-
евой матрицы расплава. Это подтверждается результатами (рис. 2) полученных изображений участков лигатуры при помощи сканирующего рентгенофлуоресцент-ного спектрометра XRF-1800 (БЫта^и), определен уровень смачиваемости и покрытия частиц.
Кремний участвует в промежуточных реакциях при образовании интерметаллического соединения Mg2Si. Межфазный слой образуется в результате реакции между материалом матрицы и армирующими материалами. Эта подтверждает тот факт, что добавка Мд улучшает смачиваемость и обеспечивает перемещение коагулированных частиц в объеме матрицы расплава. Измельченный порошок частиц SiC и магния при добавке небольшого количества (до 3,5%) флюса - фторидов кальция, алюминия и натрия - был проанализирован с помощью рентгеноструктурного анализа. Очевидно, что данная многокомпонентная
смесь повышает уровень смачиваемости и улучшает связи с материалом матрицы. Интенсивность пиков рентгеновского снимка (XRD) указывает на характерные пики как для SiC, так и для магния и фторидов (рис. 3). Ввод магния с флюсами в результате снижает температуру плавления материала матрицы и обеспечивает равномерное распределение частиц даже в условиях жидко-твердого литья.
После ввода композиционной лигатуры SiC-Mg под слой алюминиевого сплава
6063 доказано, что при перемешивании композиционных материалов в жидко-твердой фазе при 700-720°С частицы SiC, как правило, вступают в реакцию с алюминием, что приводит к образованию фаз А^3 и Si.
Данные рентгенофазового анализа (см. рис. 3) образцов показали, что существует несколько промежуточных фаз, и процесс может быть проведен только через серию последовательных реакций до образования соединения МдА^4.
Рис. 2. Формы SiC частиц, покрытые магниевым расплавом Fig. 2. Shapes of SiC particles coated with molten magnesium
С Mm h]
1:' ...... ;....................... I...........................
U-A A J u Ш V } 'ik A J L ^Ли AilL А L ^ i
.........J.................. Hi W jt' ....................j ■■■■.■■■■! ■ +) 15 «
< h* (ч
1, 1 ! ...L
"tT ,11 1 1 !
.. ^
|
T-3 tu4 flillril Te-IliMlft Clwiacet 1ш ninrraï ïiar L Л l P. Ds 3.G.
■ ^ЩЦЦДЩИ Я |l|l|l ТЦ1Ц1Ц VI ишя
■ Z:ZS-07TJ Ii':A 1П Ssdïua А^иалгла NOGE Lùe tifhlld ©.ÎLi(liyi2] DJ» a.ïfiS 2.VÎ Kl/ta
Я CnZSlCA Hllmt e.HM «ftl 0-fiî* ..... »-ÏS3
Рис. 3. Рентгеноструктурный анализ образца алюмоматричного сплава Fig. 3. X-ray diffraction analysis of the aluminum matrix alloy sample
Анализ полученной рентгенограммы указывает на сложный характер взаимодействия компонентов лигатуры SiC-Mg в алюминиевой матрице:
3SiC + 4А1 ^АЦОз + 3Э1. (1) Алюминий может реагировать с SiO2 в виде А12О3 через следующие реакции:
4А1 + 3Э1О2^ 2А12О3 + 3Э1. (2) Магний, с другой стороны, при частичном образовании оксидных пленок на поверхности взаимодействует с А12О3 по следующим реакциям:
3Мд + А!2О3^ ЗМдО + 2А1, (3) МдО + А!2О3^ 2МдА12О4. (4) Из анализа представленных выше реакций и структурного исследования образцов выявлено, что смачиваемость между расплавом А1 и лигатурной составляющей Мд с частицами SiC снижается за счет изменения поверхностного натяжения в алюминиево-магниевом расплаве. Этот показатель особенно помогает в достижении однородного распределения частиц в матрице, и в создании высокой межфазной прочности сцепления, поскольку обеспечивает перемещение частиц внутри матрицы. В итоге этот фактор определяет прочность каркаса и создает условия для высоких механических характеристик. Таким образом, показатели растяжения твердости могут служить характерной оценкой уровня смачиваемости при согласовании со структурным анализом заготовки.
На заключительном этапе полученные после штамповки заготовки алюмомат-ричного сплава подвергались механическим испытаниям (предел прочности на растяжение, твердость, относительное удлинение) согласно стандарту ASTM E10-15 [16].
На рис. 4 представлены результаты определения прочности на растяжение при различном содержании карбидокремниевых частиц и магния в алюминиевой матрице. Видно, что при вводе магния с SiC повышается уровень прочности на 20%. Предел прочности на растяжение имеет минимум 126 МПа, поэтому можно заключить, что дальнейший ввод частиц SiC, также как и Mg более состава Al+16%SiC+2,5%Mg нецелесообразен, и приводит к снижению прочности и повышает уровень деформации разрушения.
Испытания на твердость по Бри-неллю (BH, Tinius Olsen FH9, 2000) проводили под нагрузкой 750 кг согласно стандарту ASTM E384-17 [17-22]. Выполнены измерения на различных площадях участках образцов и определено среднее значение твердости. Результат теста указывает на тенденцию повышения твердости с увеличением количества SiC. По значениям микротвердости можно дать оценку распределения частиц SiC в объеме, потому что в любом случае при затвердевании расплава они становятся центрами кристаллизации, обеспечивая плотный каркас.
cd
<ü ¡si
N
i к
l&D.DD 14D.CD 120. DD ICD. DD BD. DD &D.DD 4D.DD 2D. DD 0:00
/1
1
/
1
ui__ j/ -AH4%SiC+lMs AKBibSiOl.SMMs
Ü.DD Ü.1D Ü.2D Деформация
D.3D
Рис. 4. Результаты испытаний на предел прочности при растяжении Fig. 4. Tensile strength test results
Сравнение твердости композитов в сравнении со стандартными образцами для алюминиевого сплава 6063 показывает, что при добавлении Мд для улучшения уровня смачиваемости повышается значение твердости. Однако добавка частиц SiC-Mg с содержанием 16% SiC и 2.5% Мд приводит к уменьшению твердости из-за слипания частиц в микрообъемах.
Образцы для механических испытаний были подготовлены согласно ASTM-
E399-83 [18-25]. Проведено четыре измерения образцов размером 025x160 мм, которым соответствуют кривые нагруженного состояния для композитов различного состава, как показано на рис. 6. Результат теста показал улучшение прочности для смесей, усиленных частицами покрытыми магнием SiC. Установлено, что оптимальное содержание SiC-Mg, при котором готовые композиты проявляют высокие механические свойства, составляет Al+12% SiC.
Рис. 5. Сравнения твердости образцов Al+SiC+Mg Fig. 5. Comparisons of hardness of samples Al+SiC+Mg
К
CD
120
1DD
BD
6D
£ 4D 2D
О
1
{!), w 1 \\V HI ill
А1 П 'i 1
\ TV"
irw \\\
\ v4j
AJ+SWSiC+1.5Mg A]+I6KSiC+2.5Mg
D 2 4 6 В ID
Изгиб d-'nmi
Рис. 6. Измерение усилия на изгиб Fig. 6. Bending force measurement
Доказано, что матрицы в зависимости от состава армирующего материала, объема, расположения могут кардинально менять свойства изделия. Например, алюминиевый сплав со встроенными частицами карбида кремния может иметь величину модуля Юнга от 200 и 400 гПа, коэффициент термического расширения 24*10-6 до 4*10-6/°С и предел текучести от 40 до 600 МПа. Соответственно, контролируя размер, количество и распределение частиц в алюминиевой матрице, а также условия обработки, эти свойства могут быть дополнительно улучшены.
По результатам механических испытаний наблюдается повышение общего уровня всех характеристик по сравнению с
отлитыми в тех же условиях образцами из сплава 6063. Можно заключить, что:
- добавление магния вместе с SiC увеличило значение прочности образцов на растяжение от 82 МПа до135 МПа;
- предварительно покрытые магнием частицы SiC при армировании сплава 6063 показали более высокий уровень твердости при сохранении уровня пластичности;
- твердость образцов полученного композита по Бринеллю составляет 78BH и 102BH для композитов состава Al+16%SiC и Al+16%SiC+2%Mg соответственно;
- установлено, что оптимальное содержание SiC и Mg, при котором композитный материал имеет высокие механические свойства, составляет Al+12%SiC+2%Mg.
Заключение
Для получения алюмоматричных сплавов и лигатур выполнен комплекс лабораторных испытаний, заключающийся в предварительной подготовке, классификации частиц карбида кремния из отработанной футеровки электролизеров производства алюминия и подготовки магниевой лигатуры с внедренными частицами для получения изделия из композитного сплава Al-Mg-SiC.
Результаты экспериментов показали, что разработанная технология является эффективной для получения равномерной дисперсии при внедрении армирующих частиц посредством предварительно подготовленной магниевой лигатуры в алюминиевую матрицу. При повышении количества карбидокремниевых частиц наблюдается тенденция увеличения прочности и ударной вязкости, при этом наилучшие результаты получены при содержании магния
7-8% при наличии 18-20% карбидокремниевых частиц в составе алюминиевого сплава 6063.
Необходимость промежуточной операции смешения магния и карбидокремние-вых частиц связана с высоким значением смачиваемости магния и частиц карбида кремния по сравнению с алюминием, на поверхности которого даже в диспергированном состоянии всегда присутствует прочная оксидная пленка, не позволяющая распределить равномерно частицы в микрообъеме.
Исследование комплекса механических свойств заготовок, полученных из сплава, модифицированного карбидокрем-ниевыми частицами (прочность, пластичность, ударная вязкость и т.д.) подтверждает правильность выбранного решения по предварительной обработке частиц SiC в магниевом расплаве.
Библиографический список
1. Bazhin V.Y., Gutema E.M., Savchenkov S.A. Production Technology Features for Aluminum Matrix Alloys with a Silicon Carbide Framework // Metallurgist. 2017. Vol. 60. No. 11-12. P. 1267-1272.
2. Фридляндер И.Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы. М.: Металлургия. 1979. 208 с.
3. Фридляндер И.Н. Современные алюминиевые, магниевые сплавы и композиционные материалы на
их основе // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 7. С. 24-29.
4. Квасов Ф.И., Фридляндер И.Н. Алюминиевые сплавы типа дуралюмин. М.: Металлургия. 1984. 240 с.
5. Напалков В.И., Бондырев Б.И., Тарарышкин В.И., Чухров М.В. Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплавов. М.: Металлургия. 1983. 160 а
6. Махов С.В. Научное и технологическое обоснование разработки и применения модифицирующих лигатур // Металлургия машиностроения. 2012. № 1. С. 10-15.
7. Платов Ю.М., Вотинов С.Н., Дриц М.Е. Исследование механических свойств сплавов на основе алюминия // Физика и химическая обработка материалов. 1981. № 1. С. 53-55.
8. Yang L. J. The effect of casting temperature on the properties of squeeze cast aluminum and zinc alloys// Journal of Material Processing. 2003. Vol. 68. No. 11. P. 61-63.
9. Casati R. and Vedani M. Metal Matrix Composites Reinforced by Nano-Particles-A Review // Metals. 2014. Vol. 4. No. 1. P. 65-83.
10. Gupta N., Satyanarayana K.G. Solidification Processing of Metal Matrix Composite// Journal of Materials Science. 2006. Vol. 58. No. 11. P. 91-93.
11. Wessel J.K. The Handbook of Advanced Materials. New Jersey, USA: John Wiley & Sons Inc. 2004. P. 120-160.
12. Zhou W. and Xu Z.M. Casting of SiC reinforced metal matrix composites // Journal Material Processing Technology. 1997. Vol. 63. Issue 1-3. P. 358-363.
13. Boi D. and Mitkov M. The influence of SiC particles on the compressive properties of metal matrix composites // Materials Characterization. 2001. Vol. l47. P. 129-138.
14. Dieter G. E. Mechanical Metallurgy. 2nd ed., New York, NY: McGraw-Hill Book Co., 1976. P. 282-293.
15. Hashim J., Looney L., Hashmi M.S.J. The wettability of SiC particles by molten aluminum alloy // Journal of Material Processing. 2001. Vol. 119. P. 324-328.
16. Baron H.G. Stress-Strain curves of some metals and alloys at low temperature and high rates of strain // Journal of Iron and Steel Institute.1956. Vol. 182. P. 124-128.
17. Яценко С.П., Хохлова Н.А., Яценко А.С. Получение лигатур на основе алюминия методом высокотемпературных обменных реакций в расплавах солей I. рафинирование алюминия от натрия // Расплавы. 2008. № 5. С. 31-35.
18. Федотов И.Л., Ульянов Д.С. Особенности входного контроля модифицирующих алюминиевых лигатур // Цветные металлы-2012: сб. научн. статей. Красноярск, 2012. С. 710-714.
19. Jakes J.E., Frihart C.R., Beecher J.F., Moon R.J., and Stone D.S. Experimental method to account for structural compliance in Nano-indentation measurements // Journal material Research. 2008. Vol. 23. No. 4. P. 1113.
20. Lucas J.P., Stephens J.J., Greulich F.A. The effect of reinforcement stability on composition redistribution in cast aluminium metal matrix composites // Material Science and Engineering. 1991. Vol. 131 (2). P. 221-230.
21. ASTM Int., ASTM E10-15: Standard Test Method for Brinell hardness of Metallic Materials, ASTM Stand. 2012. P. 1-32.
22. ASTM-E399-83, Annual book of ASTM Standards, ASTM, and Philadelphia. 1989. P. 487.
23. Kala H., Mer K.K.S and Kumar S. A Review on Mechanical and Tribological Behaviors of Stir Cast Aluminum Matrix Composites// Procedia Material Science. 2014. Vol. 6. P. 1951-1960.
24. Canakci A. and Arslan F. Abrasive wear behavior of B4C particle reinforced Al2024 metal matrix composites // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2012. Vol. 63. P. 785-795.
25. Torralba J.P Aluminum Matrix Composites: An Overview // Journal of Materials Processing Technology. 2003. Vol. 133. No. 1-2. P. 203-206.
References
1. Bazhin V.Y., Gutema E.M., Savchenkov S.A. Production Technology Features for Aluminum Matrix Alloys with a Silicon Carbide Framework. Metallurgist, 2017, vol. 60, no. 11-12, pp. 1267-1272.
2. Fridlyander I.N. Alyuminievye deformiruemye kon-strukcionnye splavy [Aluminum deformable structural alloys]. Moscow: Metallurgiya Publ., 1979, 208 p. (In Russian)
3. Fridlyander I.N. Modern aluminum, magnesium alloys and composite materials based on them. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov [Metal Science and Heat Treatment], 2002, no. 7, pp. 24-29. (In Russian)
4. Kvasov F.I., Fridlyander I.N. Alyuminievye splavy tipa duralyumin [Aluminum alloys of the duralumin type]. Moscow: Metallurgiya Publ., 1984, 240 p. (In Russian)
5. Napalkov V.I., Bondyrev B.I., Tararyshkin V.I., Chuhrov M.V. Ligatury dlya proizvodstva alyuminievyh i magnievyh splavov [Master alloys for the production of aluminum and magnesium alloys]. Moscow: Metallurgiya. Publ., 1983, 160 c. (In Russian)
6. Mahov S.V. Scientific and technological justification for
the development and use of the modifier alloys. Metallurgiya mashinostroeniya [Metallurgy of Machinery Building], 2012, no. 1, pp. 10-15. (In Russian)
7. Platov Yu.M., Votinov S.N., Dric M.E. Investigation of mechanical properties of aluminum-based alloys. Fizika i himicheskaya obrabotka materialov [Physics and Chemistry of Materials Treatment], 1981, no. 1, pp. 53-55. (In Russian)
8. Yang L.J. The effect of casting temperature on the properties of squeeze cast aluminum and zinc alloys. Journal of Material Processing, 2003, vol. 68, no. 11, pp. 61-63.
9. Casati R. and Vedani M. Metal Matrix Composites Reinforced by Nano-Particles-A Review. Metals, 2014, vol. 4, no. 1, pp. 65-83.
10. Gupta N., Satyanarayana K.G. Solidification Processing of Metal Matrix Composite. Journal of Materials Science, 2006, vol. 58, no. 11, pp. 91-93.
11. Wessel J.K. The Handbook of Advanced Materials. New Jersey, USA: John Wiley & Sons Inc, 2004, pp. 120-160.
12. Zhou W. and Xu Z.M. Casting of SiC reinforced metal matrix composites. Journal Material Processing Technology, 1997, vol. 63, issue 1-3, рр. 358-363.
13. Boi D. and Mitkov M. The influence of SiC particles on the compressive properties of metal matrix composites. Materials Characterization, 2001, Vol. l47, рр. 129-138.
14. Dieter G. E. Mechanical Metallurgy. 2nd ed., New York, NY: McGraw-Hill Book Co., 1976, рр. 282-293.
15. Hashim J., Looney L., Hashmi M.S.J. The wettability of SiC particles by molten aluminum alloy. Journal of Material Processing, 2001, vol. 119, рp. 324-328.
16. Baron H.G. Stress-Strain curves of some metals and alloys at low temperature and high rates of strain // Journal of Iron and Steel Institute, 1956, vol. 182, рр. 124-128.
17. Yacenko S.P., Hohlova N.A., Yacenko A.S. The producing of Al-based master-alloys by means of high-temperature exchange reactions insalt melts. I. Refinement of aluminium from solium. Rasplavy [Melts], 2008, no. 5, рр. 31-35. (In Russian)
18. Fedotov I.L., Ul'yanov D.S. Osobennosti vhodnogo kontrolya modificiruyushchih alyuminievyh ligatur [Features of input control of modifying aluminum ligatures]. Cvetnye metally-2012 [Non-Ferrous metals-2012]. Krasnoyarsk, 2012, рр. 710-714. (In Russian)
Критерии авторства
Гутема Е.М., Бажин В.Ю. совместно изучили возможности повышения эффективности технологии производства алюминиевых композиционных лигатур и сплавов на основе модифицирования частицами из карбида кремния, полученных из отходов футеровки алюминиевых элетролизеров. Авторы проанализировали полученные результаты и несут ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
19. Jakes J.E., Frihart C.R., Beecher J.F., Moon R.J., and Stone D.S. Experimental method to account for structural compliance in Nano-indentation measurements. Journal material Research, 2008, vol. 23, no. 4, pp. 1113.
20. Lucas J.P., Stephens J.J., Greulich F.A. The effect of reinforcement stability on composition redistribution in cast aluminium metal matrix composites. Material Science and Engineering, 1991, vol. 131 (2), pp. 221-230.
21. ASTM Int., ASTM E10-15: Standard Test Method for Brinell hardness of Metallic Materials, ASTM Stand, 2012, pp. 1-32.
22. ASTM-E399-83, Annual book of ASTM Standards, ASTM, and Philadelphia, 1989, 487 p.
23. Kala H., Mer K.K.S and Kumar S. A Review on Mechanical and Tribological Behaviors of Stir Cast Aluminum Matrix Composites. Procedia Material Science, 2014, vol. 6, pp. 1951-1960.
24. Canakci A. and Arslan F. Abrasive wear behavior of B4C particle reinforced Al2024 metal matrix composites. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2012, vol. 63, pp. 785-795.
25. Torralba J.P Aluminum Matrix Composites: An Overview. Journal of Materials Processing Technology, 2003, vol. 133, no. 1-2, pp. 203-206.
Authorship criteria
Gutema E.M., Bazhin V.Yu. have jointly studied the possibilities of improving the efficiency of production technology of aluminum composite ligatures and alloys modified by silicon carbide particles obtained from the waste lining of aluminum electrolyzers. The authors have analyzed the obtained results and bear the responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
