Разработка научных основ легирования алюминиевых сплавов эвтектического типа кальцием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, доктор наук Наумова Евгения Александровна

• Наумова Евгения Александровна
• доктор наук
• 2020

Оглавление диссертации доктор наук Наумова Евгения Александровна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Сравнительный анализ эвтектических систем на основе алюминия

Введение к главе

1.1. Сплавы на основе системы Al-Si

1.1.1. Двойные сплавы системы Al-Si

1.1.2. Многокомпонентные сплавы на основе системы Al-Si (силумины)

1.2. Сплавы на основе системы Al-Ni

1.2.1. Двойные сплавы системы Al-Ni

1.2.2. Многокомпонентные сплавы на основе системы Al-Ni (никалины)

1.3. Сплавы на основе систем Al-Ce (La)

1.3.1. Двойные сплавы системы Al-Ce

1.3.2. Двойные сплавы системы Al-La

1.3.3. Многокомпонентные сплавы на основе системы Al-Ce (La)

1.4. Сплавы на основе системы Al-Ca

1.4.1. Двойные сплавы системы Al-Ca

1.4.2. Особенности интерметаллида А14Са

1.5. Упрочнение сплавов систем Al-Si, Al-Ni, Al-Ce, Al-Ca скандием и

цирконием

1.6. Комплексное сравнение эвтектик на основе алюминия

Выводы по главе

Глава 2. Структура, фазовый состав и упрочнение сплавов на основе тройных

систем Al-Ca-X с добавкой 0.3%Sc

Введение к главе

2.1. Методика эксперимента к главе

2.2. Исследование сплавов системы Al-Ca-Mg-Sc

2.3. Исследование сплавов системы Al-Ca-Zn-Sc

2.4. Исследование сплавов системы Al-Ca-Cu-Sc

2.5. Исследование сплавов системы Al-Ca-Si-Sc

2.6. Исследование сплавов системы Al-Ca-Fe-Sc

2.7. Исследование сплавов системы Al-Ca-Ni-Sc

2.8. Исследование сплавов системы Al-Ca-Mn-Sc

2.9. Оценка технологичности экспериментальных сплавов при прокатке

2.9.1. Прокатка сплавов Al-Ca-0,3%Sc-X с доэвтектической структурой

2.9.2. Прокатка сплавов Al-Ca-0,3%Sc-X с почти эвтектической структурой

2.10. Оценка технологичности экспериментальных сплавов при литье

Выводы по главе

Глава 3. Структура, фазовый состав и упрочнение сплавов на основе системы

Al-Ca-Zn-Mg с повышенным содержание цинка

Введение к главе

3.1. Методика эксперимента к главе

3.2. Исследование сплавов Al-Ca-3,5%Mg-Zn

3.2.1. Фазовая диаграмма (расчет/эксперимент), структура и свойства литых

сплавов

3.2.2. Влияние термической обработки на структуру и свойства литых сплавов Al-Ca-3,5%Mg-Zn

3.3. Исследование сплавов Al-Ca-2,5%Mg-Zn

3.3.1. Фазовая диаграмма (расчет/эксперимент), структура и свойства литых

сплавов

3.3.2. Влияние термической обработки на структуру и свойства литых сплавов Al-Ca-2,5%Mg-Zn

3.3.3. Влияние содержания цинка в сплаве на состав и свойства первичных кристаллов AUCa

3.4. Структура и свойства сплавов системы Al-Ca-Mg-Zn оптимального состава

3.5. Влияние деформационной обработки на структуру и свойства сплавов

системы Al-Ca-Mg-Zn

3.5.1. Моделирование термомеханических процессов для выбора режима прокатки высокопрочного сплава

3.5.2. Горячая прокатка сплава Al10Zn3,5Ca3Mg

3.5.3. Холодная прокатка сплава Al10Zn3Mg3,5Ca

Выводы по главе

Глава 4. Структура, фазовый состав и свойства сплавов на основе многофазных кальций-содержащих эвтектик Al-Ca-X-Y ( где X, Y- это Ni, Ce,

La, Fe, Si, Mn, Mg)

Введение к главе

4.1. Методика эксперимента к главе

4.2. Сплавы систем Al-Ca-X и Al-Ca-Ni-X (X - это Ce, La)

4.2.1. Фазовые диаграммы (расчет/эксперимент) Al-Ca-Ce и Al-Ca-La

4.2.2. Влияние термической обработки на структуру и свойства литых сплавов Л1-Ca-Ce и Л1-Са-Ьа

4.2.3. Фазовые диаграммы (расчет/эксперимент) Al-Ca-Ni-Ce и Al-Ca-Ni-La

4.2.4. Влияние термической обработки на структуру и свойства литых сплавов Л1-Ca-Ni-Ce и Л1-Са-№-Ьа

4.2.5. Влияние деформационной обработки на структуру и свойства сплавов Л1-Са-№-Се и Лl-Ca-Ni-La

4.3. Сплавы системы Л1-Са-Ре^

4.3.1. Фазовая диаграмма (расчет/эксперимент) Л1-Са-Бе^

4.3.2. Литье под давлением образцов из сплавов А1-Са-Бе и А1-Са-Ре^

4.3.3. Влияние деформационной обработки на структуру и свойства сплавов А1-Са-

Бе и А1-Са-Бе^

4.4. Сплавы системы Л1-Са-Мп-Ре

4.4.1. Фазовая диаграмма (расчет/эксперимент) А1-Са-Мп-Ре

4.4.2. Структура и свойства сплавов А1-Са-Мп-Ре

4.5. Сплавы системы Л1-Са-М£-8ь Фазовая диаграмма (расчет/эксперимент)

Выводы по главе

Глава 5. Структура, фазовый состав и свойства сплавов на основе кальций-

содержащих эвтектик, упрочняемых без закалки

Введение к главе

5.1. Методика эксперимента к главе

5.2. Сплавы системы А1-Са-8^2г-8с

5.3. Сплавы системы А1-Са-Бе-8ь2г-8с

5.4. Сплавы системы А1-Са-Мп-Ре-2г-8с

5.5. Сплавы системы А1-Са-Мп-Ре-8ь2г^с

5.5.1. Сплавы системы Л1-Са-Мп-Бе-8^г

5.5.2. Сплавы системы Л1-Са-Мп-Бе-8^2г-8с

5.6. Исследование плотности и коррозионной стойкости сплавов системы А1-Са-Мп-Бе-8ь8с-2г в сравнении с известными промышленными сплавами

5.7. Обоснование параметров деформационной обработки сплавов типа «кальмар»

(на основе системы А1-Са-Мп-Ре-8ь8с^г)

5.7.1. Моделирование термомеханических процессов для выбора режима прокатки

сплава типа «кальмар»

5.7.2. Обоснование состава легкого коррозионностойкого сплава типа «кальмар» системы Л1-Са-Мп-Ре-2г-8е

5.7.3. Особенности изменения микроструктуры образцов сплава типа «кальмар» (Л12Са1Мп0,4Бе0,252г0,1 Бе) в процессе прокатки

5.8. Получение слитка и деформированных полуфабрикатов из легкого коррозионностойкого сплава системы Л1-Са-Ре-8ь2г-8е

5.9. Получение деформированных полуфабрикатов из легкого коррозионностойкого сплава системы Л1-Са-М£-81-Ре-Мп-2г-8е

Выводы по главе

Глава 6. Принципы разработки литейных и деформируемых сплавов на

основе кальцийсодержащих эвтектик

Введение к главе

6.1. Общие принципы разработки сплавов эвтектического типа и соответствие алюминиево-кальциевых сплавов этим принципам

6.2. Принципы легирования сплавов на основе кальцийсодержащих эвтектик

6.3. Рекомендации по разработке алюминиево-кальциевых сплавов, упрочняемых

без закалки

6.3.1. Рекомендации по разработке литейных сплавов, упрочняемых без закалки

6.3.2. Рекомендации по разработке деформируемых сплавов, упрочняемых без закалки

6.3.3. Опытно-промышленное опробование алюминиево-кальциевого сплава, упрочняемого без закалки

6.4. Рекомендации по разработке высокопрочных алюминиево-кальциевых

сплавов

6.4.1. Сплавы системы Л1-Са-2п-М£-Ре-81

6.4.2. Рекомендации по разработке литейных высокопрочных сплавов

6.4.3. Рекомендации по разработке деформируемых высокопрочных сплавов

6.4.4. Опытно-промышленное опробование высокопрочного сплава системы Л1-Са-2п-М§-(Бе-81)

6.5. Рекомендации по разработке алюминиево-кальциевых литейно-

деформируемых «естественных композитов»

Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Сплавы на основе алюминия занимают особое положение среди конструкционных материалов. Это связано с возможностью достижения уникального сочетания основных эксплуатационных свойств (прочности, пластичности, коррозионной стойкости и т. д.) с низкой плотностью (сравнительно со сталью и медными сплавами) [1-5]. В настоящее время остро стоит вопрос увеличения доли российской алюминиевой продукции на внутреннем рынке, а также усиление экспортных позиций в данной отрасли. Алюминиевая промышленность играет одну из ключевых ролей в российской экономике, подтверждением этому явилось создание алюминиевой ассоциации, проекты которой имеют общегосударственное значение. Одним из важнейших направлений работы ассоциации является содействие инновационному развитию алюминиевой промышленности, создание новых производств и продуктов, ускоряющих процесс импортозамещения [6]. Например, в автомобилестроении актуальной задачей является расширение производства и повышение качества алюминиевых колесных дисков, выпускаемых на российский рынок; в авиационно-космической отрасли востребованы алюминиевые сплавы, легированные скандием; новые алюминиевые сплавы используются в грузовом вагоностроении и в производстве труб для нефтегазовой отрасли; активно расширяется применение алюминиевых сплавов в строительстве (здания, мосты, кровля и др.).

В настоящее время наиболее динамично развиваются технологии 3Б-печати в разных отраслях промышленности, в которых широко применяются новые материалы на основе алюминия, в частности, предприятием ОК РУСАЛ. Высокие литейные свойства сплавов эвтектического типа могут быть востребованы в этой новой наукоёмкой области.

Данная работа полностью соответствует вышеописанным современным тенденциям, поскольку заключается в создании алюминиевых сплавов с добавкой кальция, который раньше не использовался в качестве основного легирующего элемента алюминиевых сплавов конструкционного назначения.

Известно, что эвтектические композиции обладают наилучшими литейными

свойствами. Закономерные изменения литейных свойств от состава двойных сплавов были

установлены А.А.Бочваром в тридцатые годы прошлого века [7]. Однако, массово в

алюминиевой промышленности продолжают применяться сплавы только на основе

алюминиево-кремниевой эвтектики (силумины). Эти сплавы обладают превосходными

литейными свойствами, малой плотностью, высокой коррозионной стойкостью, низкой

стоимостью, но прочностные характеристики достигли своего предела и не могут быть

повышены известными способами [5]. Поэтому в 80-90-е годы прошлого столетия получило

6

развитие исследование сплавов на основе других эвтектических алюминиевых систем, в частности, Al-Ni и Al-Ce [8-15]. Все эти эвтектики имеют тонкое строение (значительно тоньше, чем алюминиево-кремниевая), доля интерметаллидов в эвтектических сплавах выше, чем в эвтектическом силумине, поэтому они не требуют модифицирования при выплавке слитков. При непродолжительном отжиге эвтектические интерметаллиды дробятся на фрагменты и сфероидизируются. В результате структура становится похожей на структуру композиционного материала: пластичная алюминиевая матрица с равномерно распределенными дисперсными частицами твердых фаз. Подобную структуру получают в гранулируемых алюминиевых сплавах при высоких скоростях охлаждения (порядка 104-106 К/с) [16-19], но технологии производства композитов и гранул сложные и дорогостоящие, поэтому не имеют широкого промышленного применения.

В настоящее время существует потребность в повышении прочностных свойств литейных алюминиевых сплавов, а также технологичности при литье существующих высокопрочных деформируемых сплавов (например, сплавов 7ххх серии) [20,21]. Поэтому разработка материалов с оптимальным комплексом механических, физических и технологических свойств весьма актуальна.

Сплавы на основе систем Al-Ni, Al-Ce, Al-Cu-Ce, Al-Ni-Ce являются высокотехнологичными «естественными композитами» [8-11]. Но никель и церий имеют высокую стоимость, поэтому их применение в качестве легирующих элементов не всегда целесообразно. Для более широкого промышленного использования необходимо разрабатывать сплавы на основе новых систем легирования.

Предложенный в данной работе новый эвтектикообразующий компонент кальций в большом количестве содержится в земной коре (3,38% по массе), и его стоимость невысока [22,23]. Кальций образует с алюминием диаграмму эвтектического типа с эвтектикой [(Al) + AUCa] ((Al)- твердый раствор на основе алюминия) при концентрации 7,6 % Ca и температуре 617 °С [16]. Эта эвтектика имеет значительно более тонкое строение, чем алюминиево-кремниевая, а после отжига в интервале температур 450-550 °С она становится подобна структуре композиционного материала - округлые дисперсные частицы фазы AUCa, равномерно распределенные в алюминиевом твердом растворе. То есть, система Al-Ca, подобно ранее исследованным системам Al-Ni, Al-Ce и другим, является перспективной основой для разработки новых сплавов с улучшенным комплексом свойств. В научной литературе недостаточно сведений о тройных диаграммах состояния Al-Ca-Х (где Х - традиционные легирующие элементы алюминиевых сплавов). Четверные и более сложные диаграммы вообще не упоминаются [24,25].

Поэтому представленная работа направлена на создание научной базы, необходимой для обоснованного выбора составов, режимов термообработки и деформирования высокотехнологичных алюминиевых сплавов на основе кальций-содержащих эвтектик.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка научных основ легирования алюминиевых сплавов эвтектического типа кальцием»

Цель работы

Целью работы является обоснование применения кальция в качестве основного легирующего элемента алюминиевых сплавов эвтектического типа, включая изучение формирования фазового состава и структуры многокомпонентных сплавов и разработку технологических параметров изготовления фасонных отливок и деформированных полуфабрикатов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Установить закономерности влияния легирующих элементов таких, как М§, 2п, Си, 8^ Бе, №, Се, La, Мп, 2г, 8с на фазовый состав, структуру (морфологию частиц эвтектических фаз и их объемное содержание) и свойства сплавов системы А1-Са. На основании полученных закономерностей определить области концентраций сплавов оптимального состава.

2. Оценить возможность упрочнения алюминиевого твердого раствора при легировании кальцийсодержащих эвтектических сплавов добавками скандия и циркония и установить закономерности влияния режимов термической обработки на структуру эвтектических фаз и упрочнение, обусловленное формированием наночастиц фазы L12 (Л1з8с, Лз(2г,8с), Л1з2г). На основании полученных закономерностей предложить режимы отжига сплавов оптимального состава.

3. Установить закономерности влияния режимов термической обработки на структуру эвтектических фаз и упрочнение, обусловленное формированием выделений АЬМ§з2пз и М§2п2 в сплавах системы А1-Са-2п-М§. На основании полученных закономерностей предложить режимы закалки и старения сплавов оптимального состава.

4. Установить закономерности влияния температурно-скоростных параметров деформации на структуру (размеры и распределение частиц алюминидов) и свойства кальцийсодержащих сплавов. На основании полученных закономерностей предложить режимы их деформационной обработки.

5. Провести сравнительные исследования плотности, коррозионных и литейных свойств экспериментальных и известных промышленных сплавов.

6. На основании установленных закономерностей предложить составы многокомпонентных литейных и деформируемых кальцийсодержащих эвтектических сплавов, а также разработать технологические процессы получения из них деформированных

полуфабрикатов (листов, прутков) и фасонных отливок.

8

7. Провести опробование алюминиевокальциевых сплавов различного назначения в лабораторных и промышленных условиях.

Диссертация содержит 307 страниц, 189 рисунков, 82 таблицы. Список литературы содержит 210 источников. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, 4 приложений и списка использованных источников.

В первой главе «Сравнительный анализ эвтектических систем на основе алюминия» приводятся известные из литературы и полученные автором расчетно-экспериментальные данные о строении бинарных систем Al-Si, Al-Ni, Al-Ce, Al-La, Al-Ca. Освещаются положительные и отрицательные стороны эвтектических сплавов в каждой из систем с точки зрения создания на их основе промышленных высокотехнологичных сплавов с улучшенным комплексом технологических и физико-механических свойств типа «эвтектические композиты». Приводятся данные о кристаллическом строении и некоторых свойствах интерметаллидов, которые образуются в описанных системах и с которыми алюминий образует интересующие нас эвтектики: AbNi, Al4Ce(AliiCe3), AULa (AliiLa3), AUCa. Сделан краткий обзор существующих в промышленности (на базе Al-Si и Al-Ni) и экспериментальных (на базе Al-Ce и Al-La) многокомпонентных сплавов, проведен анализ соответствия их структуры и свойств утверждению о том, что оптимальное сочетание эксплуатационных и физико-механических свойств может быть получено в композиционных материалах, состоящих из пластичной матрицы с равномерно распределенными в ней упрочняющими армирующими частицами. Исследовано воздействие кручения под высоким давлением на сплавы с высоким содержанием интерметаллида AUCa (Al-15Ca и Al-18Ca). Установлено, что из них можно получать деформированные заготовки при повышенной и комнатной температурах. Изучена фазовая диаграмма тройной системы Al-Ca-Sc. На примере сплава Al-7,6%Ca-0,3%Sc показано, что алюминиевые сплавы на основе Са-содержащей эвтектики с добавкой скандия позволяют добиться значительного упрочнения (за счет наночастиц фазы L12) без использования операции закалки. Изучена кинетика распада пересыщенного скандием алюминиевого твердого раствора в сплаве Al-7,6Ca-0,3Sc, нагреваемом в колонне просвечивающего электронного микроскопа. Определены размеры структурных составляющих и их изменение в процессе температурного воздействия. Проведено качественное сравнение эвтектик-основ для производства сплавов типа «эвтектические композиты», которое позволяет сделать вывод о том, что наилучшим комплексом свойств обладают сплавы системы Al-Ca.

Во второй главе «Структура, фазовый состав и упрочнение сплавов на основе тройных систем А1-Са-Х с добавкой 0,3 % 8с» представлены построенные с помощью расчетных и экспериментальных методов фрагменты диаграмм состояния (проекции поверхностей ликвидус, солидус, политермические разрезы) А1-Са-Х и Л1-Са-8с-Х (где X, У-М§, 2п, Си, 8^ Бе, Ni, 2г, Мп), показано смещение линий диаграммы при увеличении скорости охлаждения, рассчитаны параметры кристаллизации и доли фаз в экспериментальных сплавах. В большинстве систем А1-Са-8с-Х обнаружены тройные алюминиды типа А1СаХ, что предполагает более сложное строение соответствующих фазовых диаграмм (не только четверных, но и тройных типа А1-Са-Х). Сделан прогноз строения диаграмм состояния в области алюминиевого угла следующих систем: Л1-Са-Бе, А1-Са-№, А1-Са-Мп. Выбраны перспективные системы легирования, которые позволят получать сплавы на основе дисперсной Са-содержащей эвтектики: Л1-Са-8с-М^, Л1-Са-8с-Бе, Л1-Са-8с-8^ Л1-Са-8с-Мп, Лl-Ca-Mg-Ni. Исследована технологичность при горячей и холодной прокатке доэвтектических сплавов с 4 % Са систем: Л1-Са-8с-М^, Л1-Са-8с-Си, Л1-Са-8с^п, Л1-Са-8с-Ni и Л1-Са-8с-Мп и технологичность при горячей прокатке сплавов, по составу близких к эвтектическим (содержание кальция 6-7 %): Л1-Са-8с-8^ Л1-Са-8с-Бе, А1-Са-8с-№, Л1-Са-8с-Мп, Л1-Са^г-Мп. На примере систем Л1-Са-8с-Бе, Л1-Са-8с-№, Лl-Ca-8c-8i и А1-Са-8с-Мп обоснована возможность создания одновременно литейных и деформируемых сплавов на основе высокодисперсных Са-содержащих эвтектик, упрочняемых за счет наночастиц фазы L12.

В третьей главе «Структура, фазовый состав и упрочнение сплавов на основе системы А1-Са^п-М^ с повышенным содержание цинка» представлены построенные с помощью расчетных и экспериментальных методов фрагменты фазовой диаграммы Л1-Са^п-Mg в алюминиевом углу, изучено влияния состава и температуры термообработки на структурные параметры сплавов этих систем (количество фаз, температуры фазовых превращений, средний размер частиц эвтектического и вторичного происхождения и др.), определено возможное упрочнение сплавов на основе зависимостей твердости от параметров термической обработки. Установлено, что цинк распределяется между твердым раствором алюминия и интерметаллическими фазами (Са-содержащими и T-Лl2MgзZnз) в сплавах системы A1-Zn-Mg-Ca. Показано, что эвтектика [(А1) + АЦСа] имеет дисперсную структуру и частицы АЦСа способны к сфероидизации при термообработке при 500 °С, а также что максимальный уровень твердости, наблюдаемый в кальцийсодержащих сплавах, был выше 200 НВ. Установлено, что присутствие Са-содержащих эвтектических частиц предотвращает

10

образование межзеренных цепочек фазы Л12М§э2пэ во время охлаждения с относительно низкими скоростями, что хорошо для деформационной обработки слитков. Исследованы состав и свойства первичных кристаллов фазы (Л^п^Са и эвтектики [(Л1)+(Л1^п)4Са] в сплавах Л1-2,5М§-10Са-(1-14)2п. Показано, что с увеличением количества цинка в сплаве, растет его доля в первичных кристаллах, а в соответствии с этим растут их твердость и модуль упругости. Выбраны области составов сплавов с предположительно наилучшим сочетанием механических и технологических свойств: от 3 до 4 % кальция, от 8 до 10 % цинка и от 2,5 до 3% магния, выбраны два конкретных сплава оптимального состава: A1-9%Zn-4%Ca-3%Mg и Л1-102п-3,5Са-3М§. Установлено, что в первом сплаве при термообработке по режиму Т6 максимальное упрочнение (153 НВ) достигается при температуре 160 °С, а во втором -максимальное упрочнение (198 НВ) достигается при температуре 180 °С. Проведена оценка деформируемости сплава A1-10Zn-3,5Ca-3Mg с помощью установки физического моделирования термомеханических процессов Gleeble 3800, что позволило выбрать режимы последующей деформационной обработки (прокатки): температура 450 °С, скорость выше 10 с-1. Проведена прокатка сплава Al-10%Zn-3,5%Ca-3%Mg на лабораторном стане 260 при температуре 450 °С, а также холодная прокатка. Установлено, что сплав выдерживает суммарную деформацию более 70 % (горячая прокатка) и 65 % (холодная прокатка), а максимальное значение предела прочности 523 МПа достигается после старения при 180 °С, что можно сравнить с прочностными показателями сплавов 7ххх серии. Из сплава Лl-10%Zn-3,5%Ca-3%Mg методом горячей штамповки получены заготовки поршней высокого давления. Предел прочности материала поршня после термической обработки Т6 составил 481 МПа, предел текучести - 466 МПа. Проведена оценка литейных свойств сплава A1-10Zn-3Mg-3,5Ca в сравнении со сплавом-эталоном Л1-9%81, они оказались сопоставимы.

В четвертой главе «Структура, фазовый состав и свойства сплавов на основе многофазных кальций-содержащих эвтектик» представлены построенные с помощью расчетных методов фрагменты фазовых диаграмм Л1-Са-Се, Л1-Са-Ьа, Л1-Са-№-Се, Л1-Са-№-Ьа, Л1-Са-Бе-81, Л1-Са-Мп-Бе и A1-Ca-Mg-Si, а также уточненные с помощью экспериментальных методов фрагменты диаграмм Л1-Са-Ре^ и Л1-№-Ьа. Установлены концентрации легирующих элементов в нонвариантных тройных и более многокомпонентных эвтектиках, а также рассчитаны количества интерметаллидов в этих эвтектиках и оценены размеры их частиц. Установлено, что в системах Л1-Са-Се и Л1-Са-Ьа церий и лантан растворяются в фазе Л14Са с образованием фаз Л14(Са,Се)/Л14(Са,Ьа), а кальций, в свою очередь, растворяется в фазах Л14Се и Л14Ьа, образуя фазы Л14(Се,Са)/Л14(Ьа,Са). Измерена микротвердость первичных кристаллов и эвтектик в сплавах этих систем. В системах Л1-№-

11

Ьа, А1-Са-№-Се, Л1-Са-№-Ьа, Л1-Са-Бе-81 и Л1-Са-Мп-Бе подтверждено наличие соединений ЛЬЬа2М, ЛЬСа812, Л1юСаЕе2 , ЛЫМтСа и доказано, что железо- и кремний содержащие фазы, входящие в состав четверное эвтектики имеют благоприятную морфологию, что предполагает положительное влияние на механические свойства. Для сплавов всех систем исследовано влияние температуры отжига на формоизменение эвтектических интерметаллидов. Установлено, что фрагментация фаз в системах А1-Са-Се, Л1-Са-Ьа, А1-№-Ьа начинается при 500 °С, поэтому для этих сплавов следует применять гомогенизационный отжиг не нижэе 550 °С. Сплавы систем А1-Са-№-Се, А1-Са-№-Ьа, Л1-Са-Бе-81 можно отжигать в интервале температур 500-550 °С, а сплавы системы Л1-Са-Мп-Бе можно либо вовсе не отжигать (например, перед горячей прокаткой), либо температура отжига не должна превышать 500 °С. Выбраны сплавы оптимального состава: Л1-6Са-Э№-2Се, Л1-6Са-Э№-2Ьа, Л16Са1Бе, Л16Са1Бе0.681 и А12Са1Мп0^е и на их примере показано, что сплавы на основе алюминиево-кальциевой эвтектики могут обладать высокой технологичностью, как при фасонном литье, так и при обработке давлением. Показано, что по совокупности механических и физических свойств сплавы на основе алюминиево-кальциевой эвтектики существенно превосходят марочные сплавы на основе алюминиево-кремниевой эвтектики.

В пятой главе «Структура, фазовый состав и свойства сплавов на основе кальций-содержащих эвтектик, упрочняемых без закалки» представлены полученные с помощью расчетных методов фрагменты фазовых диаграмм (политермические разрезы и расчетные зависимости суммарной массовой доли твердых фаз): Л1-Са-81^г-8с; Л1-Са-Ре-81^г-8с; А1-Са-Мп-8с^г; Л1-Са-Мп-Ре^г-8с; Л1-Са-Мп-Ре-81^г-8с. Исследовано влияние соотношения между кальцием и кремнием при их постоянной сумме (6 %) на упрочнение сплавов системы Л1-Са-81^г-8с (при раздельном и совместном введении скандия и циркония). Показано, что максимум упрочнения, обусловленного выделением наночастиц фазы Ь12 (Л1з8с, A1зZr,Sc, Л1з^г,8с)), достигается в сплавах, попадающих в фазовую область (Л1)+Л14Са+Л12812Са, а в сплавах, попадающих в фазовую область (А1)+(81)+Л12812Са, упрочнение практически отсутствует. Установлено, что добавки циркония и скандия практически не влияют на фазовый состав сплавов на основе алюминиево-кальциевой эвтектики, но существенно повышают температуру ликвидус, что требует заметного повышения температуры литья. Установлено, что наилучшее сочетание упрочняющего эффекта и экономности легирования может быть реализовано при ~0,1 % Sc и 0,2-0,25 % Zr. При таких концентрациях разупрочнение происходит при нагреве свыше 450 °С (примерно на 100 °С выше, чем у сплавов, содержащих 0,3 % 8с). Установлено, что для всех многокомпонентных кальций-содержащих сплавов рассмотренных систем легирования характерен узкий интервал кристаллизации, что обеспечивает отличные литейные

12

характеристики. Тонкое строение кальций-содержащей эвтектики обеспечивает хорошую технологичность при горячей и холодной прокатке, несмотря на высокую долю интерметаллидных фаз (около 30 об. %). Установлено, что по плотности и коррозионной стойкости все экспериментальные композиции оптимального состава превосходят ряд промышленных литейных и деформируемых алюминиевых сплавов таких, как АК9ч, АК12ММгН, АД31, 6060, и другие. Проведена оценка деформируемости сплава Л1-4Са-1Мп с помощью установки физического моделирования термомеханических процессов Gleeble 3800, что позволило выбрать режимы последующей деформационной обработки (прокатки): температуры 400 и 450 °С, скорость выше 10 с-1. Изучены Особенности изменения микроструктуры образцов сплава типа «кальмар» (A1-2Ca-1Mn-0,4Fe-0,25Zr-0,1Sc) в процессе прокатки. Установлено, что частицы фазы Л1э^г,8с) выделяются, в основном, на границах субзерен и их размер и плотность выделения при температуре 400 °С на протяжении всего процесса прокатки практически не меняется. Как вторичные выделения Ь12, так и частицы эвтектических интерметаллидов тормозят процесс рекристаллизации. Из сплава оптимального состава получали горячекатаные и холоднокатаные листы со степенями деформации не менее 70%, определены их механические свойства, которые находятся на уровне используемых в промышленности сплавов средней прочности (АМг, АК7 и др.). Разработан технологический регламент получения отливок из сплава системы Л1Са-Мп-Ре-8^г-8с . Получено ноу-хау. Разработан технологический регламент получения деформированных полуфабрикатов из сплава системы Л1-Са-Мп-Ре-8^г^с. Получено ноу-хау. Сформулированы принципы разработки литейных и деформируемых сплавов на основе кальций-содержащих эвтектик, не требующих закалки. Для опытно промышленного опробования был выбран деформированный сплав Л1СаМп-Д. Из данного сплава на установке вертикального литья был получен слиток диаметром 150 мм, а из данного слитка на установке РСП были получены прутки. Была подтверждена технологичность данного сплава и его механические свойства, ранее полученные (в 2017 г.) на лабораторных образцах. На основе системы Л1-Са-М£-8ьБе-Мп^г-8с разработан легкий коррозионностойкий деформируемый сплав, упрочняемый без закалки.

В шестой главе «Принципы разработки литейных и деформируемых сплавов на основе кальцийсодержащих эвтектик» проанализирована степень соответствия сплавов на основе кальцийсодержащих эвтектик общим принципам разработки сплавов эвтектического типа и установлено полное соответствие таковым. Построены фрагменты

многокомпонентной фазовой диаграммы Л1-Са^п-М^-Ре^ и составляющих ее менее сложных диаграмм, включая поверхности ликвидус и солидус, изотермические и политермические разрезы. Подтверждено наличие в кальций-содержащих сплавах тройных

13

соединений Л1юСаЕе2 и АЬСа812, в которые могут быть полностью связаны примеси железа и кремния (вместо фаз Л1зБе и Mg2Si, образующих в сплавах без кальция). Поскольку морфология кремнийсодержащей фазы более грубая по сравнению с морфологией железосодержащей фазы, в сплавах допускается меньшая концентрация кремния по сравнению с железом. Изучено раздельное и совместное влияние кальция, железа и кремния на структуру, технологичность (при литье и обработке давлением) и механические свойства модельного сплава A1-3%Mg-8%Zn. По совокупности полученных данных выбраны следующие концентрации: 1% Са, 0,5% Бе 0,1% 8ь Показано, что снижение концентраций цинка и магния до 5,5 и 1,5% соответственно позволяет получить в нетермообработанных отливках следующие механические свойства: Ов = 340 МПа, 00,2 = 210 МПа, 5 = 5 %. Сформулированы принципы легирования алюминиевых сплавов эвтектического типа кальцием, основанные на закономерностях распределения легирующих элементов в многокомпонентных системах между алюминиевой матрицей и эвтектическими фазами. Сформулированы требования к структуре в литом, термообработанном и деформированном состояниях, описаны основные технологические рекомендации по режимам литья, термической обработки и деформации.

По результатам работы сформулированы выводы. Научная новизна

1. Впервые обоснована возможность применения кальция, в качестве основного легирующего элемента высокотехнологичных алюминиевых сплавов конструкционного назначения. Сформулированы принципы разработки конструкционных алюминиевых сплавов эвтектического типа, легированных кальцием, основанные на закономерностях распределения легирующих элементов в многокомпонентных системах между алюминиевой матрицей и эвтектическими фазами.

2. Построены фрагменты новых фазовых диаграмм А1-Са-Х1 .. .-Хп (где Х1-п, - Mg, Zn, Си, 8^ Бе, №, Се, Ьа, Мп, Zг, 8с) в области алюминиевого угла, что позволило:

- установить границы появления первичных кристаллов во всех исследованных системах при быстром (эксперимент) и медленном (расчет в ТЬегшо-Са1с) охлаждении;

- установить зависимости между составом и структурой кальцийсодержащих сплавов;

- определить фазовый состав кальцийсодержащих сплавов при разных температурах;

- определить последовательность фазовых превращений в кальцийсодержащих сплавах;

- определить температуры тройных и четверных эвтектических реакций и состав соответствующих эвтектик;

- подтвердить наличие растворимости цинка в соединении Л14Са до образования фазы переменного состава (Л1^п^Са при постоянном содержании кальция (20 ат. %);

- установить наличие растворимости меди, церия и лантана в соединении Л14Са до образования фаз (Л1,Си)4Са, ЛЦ(Са,Се) и ЛЦ(Са,Ьа);

- установить наличие растворимости кальция в соединениях ЛЦСе и ЛЬЬа до образования фаз Л14(Се,Са) и ЛЦ(Ьа,Са);

- установить наличие в большинстве систем Л1-Са-Х тройных алюминидов (Л17Си2Са, Л1юБе2Са, Лl9CaNi и др.), в связи с чем предположить наличие перитектической реакции в алюминиевом углу систем Л1-Са-№, Л1-Са-Бе, Л1-Са-Мп, и спрогнозировать строение их поверхностей ликвидус согласно полученным экспериментальным данным;

- спрогнозировать строение четверной системы Л1-Са-Ре^ в области алюминиевого угла.

3. Показано, что легирующие элементы (Х) в системах Л1-Са-Х неодинаково влияют на строение алюминиево-кальциевой эвтектики. Выявлено, что это влияние связано с величиной интервала кристаллизации сплава. Наиболее сильное огрубление эвтектики выявлено в сплавах с магнием.

4. Установленные зависимости прочностных свойств алюминиево-кальциевых сплавов от режимов термической обработки позволили определить следующее:

- температура начала формоизменения частиц эвтектических алюминидов зависит от фазового состава эвтектики и ее дисперсности. В большинстве исследованных систем она составляет 450-500 °С;

- добавка скандия в количестве 0,3 масс. % позволяет получать в сплавах систем Л1-Са-8с и Л1-Са-8с-Х (где X, - Mg, Zn, Си, Бе, 8^ №, Zr, Мп) эффект упрочнения, равный 30-40 НУ по сравнению с литым состоянием, после отжига при температурах 300-350 °С. Это дает возможность упрочнять отливки и деформированные полуфабрикаты без использования операции закалки;

- упрочняющий эффект за счет наночастиц фазы Ь12 в кальцийсодержащих алюминиевых сплавах может быть получен при полной или частичной замене скандия добавкой циркония. При этом пик упрочения сдвигается в сторону более высоких температур (400-450 °С);

- при легировании алюминиево-кальциевых сплавов цинком и магнием характер распада алюминиевого раствора и вид упрочняющих выделений не меняется по сравнению с бескальциевыми сплавами, а максимальное упрочнение (до 200 НУ) достигается при температурах старения 170-180 °С.

5. Установлены зависимости между составом, структурой и свойствами сплавов на основе системы Л1-Са^п-М^; предложены режимы термической (Т6) и деформационных

обработок, обеспечивающие комплекс механических свойств кальцийсодержащих сплавов на уровне высокопрочных сплавов 7ххх серии.

6. Установлена возможность получения экономнолегированных алюминиево-кальциевых сплавов с повышенным содержанием Fe и Si за счет образования тройных алюминидов А1юСаБе2 и Al28i2Ca, имеющих компактную форму и входящих в состав многокомпонентных эвтектик.

7. Установлено, что многокомпонентные алюминиево-кальциевые сплавы, содержащие Бе, Si и Мп, обладают узким интервалом кристаллизации, обеспечивающим повышенные литейные свойства и позволяющим получать фасонные отливки сложной конфигурации.

8. Установлено, что многокомпонентные алюминиево-кальциевые сплавы после сфероидизирующего отжига, в процессе которого формируются глобулярные включения эвтектических фаз (в количестве до 40 об. %), обладают высокой деформационной пластичностью, позволяя получать различные полуфабрикаты (листы, прутки, проволоку) на серийном оборудовании.

Теоретическая и практическая значимость:

1. Показана возможность получения на основе системы Л1-Са-М^-8ьМп^г-8с легкого коррозионностойкого деформируемого сплава, обладающего временным сопротивлением более 300 МПа и не требующего закалки.

2. Обоснована на примере сплавов систем Л1-Са-Ре-8^ А1-Са-Мп (Бе,8^ перспективность использования кальций-содержащих сплавов для производства фасонных отливок на серийном оборудовании, в том числе методом литья под давлением, позволяя достигать временного сопротивления в литом состоянии более 200 МПа.

3. Обоснована на примере легкого коррозионностойкого сплава системы А1-Са-Мп-Бе-8^г-8с, упрочняемого без закалки, возможность получения из алюминиево-кальциевых сплавов как фасонных отливок, так и деформированных полуфабрикатов (в том числе тонколистового проката).

4. Показана на примере высокопрочных модельных сплавов системы А1-Са^п-М^ возможность получения в горячекатаных листовых образцах и штампованном поршне прочностных свойств (Ов = 480-500 МПа) на уровне сплавов 7ххх серии.

5. Показана на примере экспериментального модельного сплава Л14Са1Бе0,68Ю^г0,^с, суммарная доля кальций-содержащих фаз в котором

превышает 18 об. %, возможность получения в промышленных условиях слитков диаметром до 150 мм и различных деформированных полуфабрикатов (в том числе проволоки диаметром 0,26 мм). 6. Даны общие технологические рекомендации по разработке:

- легких коррозионностойких сплавов, упрочняемых частицами Ь12 без использования закалки (литейных и деформируемых);

- высокопрочных алюминиево-кальциевых сплавов, упрочняемых цинком и магнием (литейных и деформируемых);

- алюминиево-кальциевых «естественных композитов», содержащих до 40 об. % интерметаллидных частиц (литейно-деформируемых).

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическими планами НИОКР университета по ряду проектов, в том числе:

- Грант РНФ № 14-19-00632 по научному проекту: "Создание научных принципов легирования алюминиевых сплавов нового поколения на основе кальций-содержащих эвтектик, упрочняемых наночастицами скандий-содержащей фазы" (2014-2016);

- Грант РНФ № 14-19-00632-П по научному проекту: «Создание научных принципов легирования алюминиевых сплавов нового поколения на основе кальций-содержащих эвтектик, упрочняемых наночастицами скандий-содержащей фазы» (19.04.201731.12.2018);

- Соглашение № 14.578.21.0220 (уникальный идентификатор ПНИЭР RFMEFI57816X0220) о предоставлении субсидии Минобрнауки России в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по теме: «Разработка технологии получения коррозионностойких алюминиево-кальциевых сплавов, упрочняемых наночастицами фазы L12 без использования закалки» (03.10.2016 - 30.06.2019);

- ГОСЗАДАНИЕ Минобрнауки РФ от 31.05.2017 №11.2072.2017/ПЧ на выполнение проекта по теме «Разработка технологии получения деформированных полуфабрикатов из алюмоматричных эвтектических композитов, упрочняемых наночастицами фазы L12 без использования закалки» (31.05.2017 - 31.12.2019);

- ГОСЗАДАНИЕ Минобрнауки РФ от 09.03.2017 №11.7172.2017/БЧ на выполнение проекта по теме «Исследования в области синтеза конструкционных и функциональных материалов на основе алюминия и железа, функционально-

градиентных покрытий нового поколения и создание новых подходов их диагностики» (09.03.2017 - 31.12.2019);

- Грант Минобрнауки РФ от 05.05.2016 № 14Т31.16.9899-НШ Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации НШ-9899-2016.8 по теме: «Создание научных принципов легирования алюминиевых сплавов нового поколения на основе многофазных эвтектик, упрочняемых наночастицами фазы L12 без использования закалки» (05.05.2016 -31.12.2017). Методология и методы исследования

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Наумова Евгения Александровна, 2020 год

Список использованных источников

1. Hatch J.E. (Ed.). Aluminum: properties and physical metallurgy. Ohio: ASM, 1984.

2. Altenpohl D.G. Aluminum: technology, applications, and environment. The Aluminum Association Inc. and TMS, 1998.

3. Epstein S.G. (Ed.) Aluminum and its alloys. The Aluminum Association Inc., 1994.

4. King F. Aluminum and its alloys. Ellis Horwood Ltd., 1987.

5. Золоторевский В.С., Белов Н.А. Металловедение литейных алюминиевых сплавов М.: МИСиС, 2005

6. Информация на сайте http://www.aluminas.ru

7. Бочвар А. А. Металловедение. — 5-е изд. — М.: Металлургиздат, 1956. — 495 с.

8. Белов Н. А., Наумова Е. А., Акопян Т.К. Эвтектические сплавы на основе алюминия: новые системы легирования. М.: Руда и металлы, 2016, 256 с.

9. Belov N.A., Khvan A.V. The ternary Al-Ce-Cu phase diagram in the aluminum-rich corner. Acta Mater. 2007. Vol. 55. P. 5473-5782.

10. Belov N.A., Khvan A.V., Alabin A.N. Microstructure and phase composition of Al-Ce-Cu alloys in the Al-rich corner. Mater. Sci. Forum. 2006. Vol. 519-521. P. 395-400.

11. Belov N.A. Principles of optimising the structure of creep-resisting casting aluminium alloys using transition metals. J. Adv. Mater. 1994. Vol. 1. No. 4. P. 321-329.

12. Naumova E.A., Belov N.A., Bazlova T.A. Effect of heat treatment on structure and strengthening of cast eutectic aluminum alloy Al9Zn4Ca3Mg. Metal Sci. Heat Treatment. 2015. Vol. 57. P. 17.

13. Belov N.A., Naumova E.A., Akopyan T.K. Effect of calcium on structure, phase composition and hardening of Al-Zn-Mg alloys containing up to 12 wt.%Zn. Mater. Res. 2015. Vol. 18. No. 6. P. 1384-1391.

14. Belov N.A., Naumova E.A., Bazlova T.A., Alekseeva E.V. Structure, phase composition, and strengthening of cast Al-Ca-Mg-Sc alloys. Phys. Metal. Metallograp. 2016. Vol. 117. No. 2. P. 199-205.

15. Belov N.A., Naumova E.A., Alabin A.N., Matveeva I.A. Effect of scandium on structure and hardening of Al-Ca eutectic alloys. J. Alloys and Compaunds. 2015. Vol. 646. P. 741-747.

16. Федоров В.М. Некоторые особенности легирования алюминиевых сплавов переходными металлами в условиях метастабильной кристаллизации. Авиационная промышленность, 1990, №12, с. 42- 45.

17. Добаткин В.И., Елагин В.И., Федоров В.М. Принципы легирования и области составов гранулируемых алюминиевых сплавов // Цветные металлы. 1993. № 6. с.33.

18. Добаткин В.И., Елагин В.И., Федоров В.М. Гранулируемые алюминиевые сплавы с особыми физическими свойствами. Авиационная промышленность , 1990, №7, с. 55-57.

19. Добаткин В.И., Елагин В.И., Федоров В.М. Быстрозакристаллизованные алюминиевые сплавы,- М.: ВИЛС, 1995, 341 с.

20. Промышленные алюминиевые сплавы: Справ, изд. / Алиева С.Г., Альтман М.Б., Амбарцумян С.М. и др. - М. : Металлургия, 1984 , 528 с.

21. Плавка и литье алюминиевых сплавов. Справ. изд./Альтман М.Б., Андреев А.Д., Балахонцев Г.А. и др. -М.: Металлургия, 1983, 430с.

22. Цегельник Э. Из него строили Великую китайскую стену. Атомная стратегия. 2005. No. 19. С. 27-30

23. Доронин Н.А. Металлургия кальция. М.: Атомиздат, 1959

24. Хансен M., Андерко К. Структуры двойных сплавов: В 2 т. Пер. с англ. М.: Металлургиздат, 1962. Т. 1;

25. Mondolfo L.F. Aluminum alloys: Structure and properties. London/Boston: Butterworths, 1976.

26. A. А. Aksenov, A. N. Solonin, M. E. Samoshina, N. A. Belov The Structure and Priperties of Dispersion-strengthened Mechanically-alloyed Composite Materials on the Base of Aluminum Alloys, Proc. ICAA9 (Brisbane, August 2004), Materials Science Forum, 2004 с.1303-1308.

27. Конструкционные металломатричные композиционные материалы: учебное пособие / Ю. А. Курганова, А. Г. Колмаков, М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015, 141с.

28. Сомов А.И., Тихоновский М.А. Эвтектические композиции, М.: Металлургия,1975, 305 с.

29. Белов Н.А., Наумова Е.А. Перспективы создания конструкционных литейных сплавов эвтектического типа на основе системы Al-Ce-Ni// Металлы, №6, 1996, с. 146-152.

30. Белов Н.А., Наумова Е.А. Структура и свойства литейных сплавов на основе системы алюминий-церий. // Перспективные материалы. №6, 1999 г., с.47-56.

31. Nikolay A. Belov, Evgeniya A. Naumova, Dmitriy G. Eskin Casting alloys of the Al-Ce-Ni system microstructural approach to alloy design. // Materials science and engineering. A. Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing. A271. 1999. p. 134-142.

32. Белов Н.А., Золоторевский В.С. Литейные сплавы на основе алюминиево-никелевой эвтектики (никалины) как возможная альтернатива силуминам // Цветные металлы. 2003. № 2. С. 99-105.

33. Белов Н.А., Золоторевский В.С., Чеверикин В.В., Юрина Е.А. Влияние никеля на фазовый состав, упрочнение и литейные свойства алюминиевого сплава АЦ4Мг // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2004. № 6. С. 33-38.

34. Белов Н.А., Чеверикин В.В., Золоторевский В.С., Истомин-Кастровский В.В. Влияние никеля на структуру и механические свойства термически обработанных отливок сплава Al-7 % Zn-3 % Mg // Цветные металлы. 2005. № 2. С. 71-76.

35. Н.А.Белов "Количественный анализ фазовой диаграммы Al-Zn-Mg-Cu-Ni в области составов высокопрочных никалинов ", Изв.вузов. Цв.мет., 2010, №3, С.45- 52.

36. N. A. Belov, "Quantitative Phase Analysis of the Al-Zn-Mg-Cu-Ni Phase Diagram in the Region of Compositions of High_Strength Nickalines", Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 2010, Vol. 51, No. 3, pp. 243-249.

37. Свойства элементов: Справ.изд. Кн. 1/ Под ред. Дрица М.Е.- 2 изд, М.: Металлургия, ГУП журнал «Цветные металлы» 1997, 432 с.

38. Mantell C.L., Hardy C. Calcium: its metallurgy and technology. Mater. 66-th General Meeting. New York, 1934.

39. Доронин Н.А. Кальций. М.: Госатомиздат, 1962, 191 с.

40. Дриц М.Е., Зусман Л.Л. Сплавы щелочных и щелочноземельных металлов. Справочник. М.: Металлургия, 1986, 248 с.

41. Shaw A., Tian L., Russell A. Tensile properties of high-purity Ca metal British Journal of Applied Science & Technology. 2016. Vol. 15(6). P.1-6.

42. Свяжин А.А., Крушке Э., Свяжин А. Г. Применение карбида кальция при выплавке низкоуглеродистой стали. Металлург. 2004. No. 11. С. 43-45

43. Архаров В.И. Теория микролегирования сплавов. М.: Металлургия, 1975

44. Голубцов В.А., Мизин В.Г., Кадарметов А.Х. Повышение качества стали с использованием способов микролегирования, модифицирования и инокулирования. Бюлл. НТИ ЧМ. 1990. No. 2. С. 19-23

45. Дюдкин Д.А. Особенности комплексного воздействия кальция на свойства жидкой и твёрдой стали. Сталь. 1999. No. 1. С. 20-25

46. Санбонги К. Регулирование формы сульфидов в стали с помощью редкоземельных металлов или кальция. Тэцу то хаганэ. 1978. Т. 64. No. 1. С. 145-154

47. Хайда О. Оптимизация морфологического контроля сульфидов в крупногабаритных слитках за счет обработки расплавленной стали кальцием и редкоземельными элементами. Тэцу то хаганэ. 1978. Т. 64. No. 10. С. 48-57

48. Lu D.-Z., Irons G.A., Lu W.-K., Kinetics and mechanisms of calcium absorption and inclusion modification of steel. In: Proc. Scaninject VI (Luleâ. Sweden, 2-4 June, 1992). P. 239-263.

49. Zhang L., Thomas B.G. Literature review: inclusions in steel ingot casting. Metall. Mater. Trans.

B. 2006. Vol. 37B. No. 5. P. 733-761.

50. Holappa L., Lind M., Liukkonem M., Hamalainen M., Thermodynamic examination of inclusion modification and precipitation from calcium treatment to solidified steel. Ironmaking and Steelmaking. 2003. Vol. 30. P. 111-115.

51. Herrera M., Castro F., Castro M., Mendez M., Solis H., Modification of Al2O3 inclusions in medium carbon aluminum steels by AlCaFe additions. Ironmaking and Steelmaking. 2006. Vol. 33(151). Р.33-35.

52. Pires C.S.S., Garcia A. Modification of oxide inclusions present in aluminum-killed low carbon steel by addition of calcium. Metal. Mater. 2004. Vol. 57. P. 183-189.

53. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986

54. Зиновьев Ю.А., Колпаков А.А., Кузнецов С.В., Швецов В.Д., Белявский Г.И. Влияние модифицирующих добавок на образование графита в высокопрочном чугуне и усадочные дефекты в отливках. Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2015. No. 02 (109)

55. Давыдов С.В., Панов А.Г. Тенденции развития модификаторов для чугуна и стали. Заготовит. пр-ва в машиностроении. 2007. No. 1. С. 3-11

56. Бор, кальций, ниобий, цирконий в чугуне и стали. Пер. с англ. Под ред. Винарова С.М. М.: Металлургиздат, 1961

57. Строганов Г.Б., Ротенберг В.А., Гершман Г.Б. Сплавы алюминия с кремнием. М.: Металлургия, 1977

58. Слетова Н.В., Чайкин В.А., Задруцкий С.П., Розум В.А., Панасюгин А.С. Термодинамическое моделирование химических реакций карбоната кальция в расплаве алюминия. Литейщик России. 2013. No. 4. С. 31-35

59. Новиков И.И., Золоторевский В.С., Портной В.К., Белов Н.А., Ливанов Д.В., Медведева

C.В., Аксенов А.А., Евсеев Ю.В. Металловедение: Учебник. В 2-х т. Т. 2. Термическая обработка. Сплавы. М.: МИСиС, 2009

60. Портной К.И., Лебедев А.А. Магниевые сплавы (свойства и технология): Справочник. М. : Металлургиздат, 1952; Portnoi K.I., Lebedev A.A. Magnievye splavy (svoistva i tekhnologiya): Spravochnik [Magnesium alloys (properties and technology). Directory.]. Mosœw: Metallurgizdat, 1952.

61. Колтыгин А. В. Улучшение свойств литейных магниевых сплавов системы Mg-Al-Zn-Mn. Тр. 2-й Междунар. науч.-практ. конф. «Современные материалы и технологии в машиностроении». М.: МИСиС, 2011. С. 54-55

62. Polmear I.J. Light Metals: From traditional alloys to nanocrystals. 4-rd ed. ButterworthHeinemann: Elsevier, 2006.

63. Trojanova Z., Palcek P., Lukac P., Drozd Z. Chapter 1. Influence of solute atoms on deformation behaviour of selected magnesium alloys. In: Materials Science «Metals and Nonmetals». F. Czerwinski (Ed.). 2014. Vol. 5. Р. 3-47.

64. Nie J.F. Magnesium alloys. Scripta Mater. 2003. Vol.48. Р. 981-984.

65. Wadsworth J., Ruano O.A., Sherby O.D. Denuded zones, diffusional creep, and grain boundary sliding. Metall. Mater. Trans. A. 2002. Vol. 33A. P. 219-229.

66. Aljarrah M., Medraj M. Thermodynamic modelling of the Mg-Ca, Mg-Sr, Ca-Sr and Mg-Ca-Sr systems using the modified quasichemical model. Calphad. 2008. Vol. 32. P. 240-251.

67. Aljarrah M., Medraj M., Wanga X., Essadiqi E., Muntasar A., Denes G. Experimental investigation of the Mg-Al-Ca system. J. Alloys and Compounds. 2007. Vol.436. Р. 131-141.

68. Suzuki A., Saddock N.D., Jones J.W., Pollock T.M. Solidification paths and eutectic intermetallic phases in Mg-Al-Ca ternary alloys. Acta Mater. 2005. Vol. 53. Р. 2823-2834.

69. Рохлин Л.Л., Никитина Н.И. Влияние кальция на свойства сплавов системы Mg-Al. МиТОМ. 2003. No. 5. С.14-17

70. Xu S.W., Oh-ishi K., Kamado S., Uchida F., Homma T., Hono K. High-strength extruded Mg-Al-Ca-Mn alloy. Scripta Mater. 2011. Vol. 65. P. 269-272.

71. Kim W.J., Lee Y.G. High-strength Mg-Al-Ca alloy with ultrafine grain size sensitive to strain rate. Mater. Sci. Eng. 2011. Vol. 528. P. 2062-2066.

72. Olivier B. The influence of Ca-additions on the mechanical properties of T300-Cfibre/MG(Al) metal matrix composites. Magnesium Alloys and their Applications. K.U. Kainer (Ed.). Weinheim: Wiley-VCH. 2000. P. 215-220.

73. Pekguleryuz M. Creep Resistance in Mg-Al-Ca casting alloys. Magnesium Technology. 2000. Vol. 3. P. 279-284.

74. Janz A., Grobner J., Cao H., Zhu J., Chang Y.A., Schmid-Fetzer R. Thermodynamic modeling of the Mg-Al-Ca system. Acta Mater. 2009. Vol. 2. P. 682-694.

75. Koray O., Zhong Y., Liu Z.K. and Luo A. Computational thermodynamics and experimental investigation of the Mg-Al-Ca-Sr alloys. Proc. Miner., Metal. Mater. Soc. (TMS). 2002. Vol. 17-21. P. 69-73.

76. Xue-Nan Gu, Yu-Feng Zheng A review on magnesium alloys as biodegradable materials. Front. Mater. Sci. China. 2010. Vol. 4. P. 111-115.

280

77. Rosemann P., Schmidt J., Heyn A. Short and long term degradation behaviour of Mg-1Ca magnesium alloys and protective coatings based on plasma chemical oxidation and biodegradable polymer coating in synthetic body fluid. Mater. and Corrosion. 2013. Vol. 64. No. 8. P. 714-722.

78. Berglund I.S., Brar H.S., Dolgova N., Acharya A.P., Keselowsky B.G., Sarntinoranont M., Manuel M.V. Synthesis and characterization of Mg-Ca-Sr alloys for biodegradable orthopedic implant applications. J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. 2012. Vol. 100B. No. 6. P. 1524-1534.

79. Rosalbino F., De Negri S., Saccone A., Angelini E., Delfino S. Bio-corrosion characterization of Mg-Zn-X (X = Ca, Mn, Si) alloys for biomedical applications. J. Mater. Sci.: Materials in Medicine. 2010. Vol. 21. No. 4. P. 1091-1098.

80. Bakhsheshi Rad H.R., Hamzah E., Lotfabadi A.F., Daroonparvar V., Yajid M.A.M., Islam MM. Micro-structure and bio-corrosion behavior of Mg-Zn and Mg-Zn-Ca alloys for biomedical applications. Mater. and Corrosion. 2014. Vol. 65. No. 12. P. 1178-1187.

81. Zhang B., Hou Y., Wang X., Wang Y., Geng L. Mechanical properties, degradation performance and cytotoxicity of Mg-Zn-Ca biomedical alloys with different compositions. Mater. Sci. Eng.: C. 2011. Vol. 31. No. 8. P. 1667-1673.

82. Hofstetter J., Becker M., Martinelli E., Weinberg A.M., Mingler B., Kilian H., Pogatscher S., Uggowitzer P.J., Löffler J.F. High-strength low-alloy (HSLA) Mg-Zn-Ca alloys with excellent biodegradation performance. JOM. 2014. Vol. 66. No. 4. P. 566-572

83. Piatti G., Pellegrini G., Trippodo D. The tensile properties of a new superplastic alluminum alloy: Al-Al4Ca eutectic. J. Mater. Sci. 1976. Vol. 1. P. 168-190.

84. Moore D.M., Morris L.R. Superplastic aluminium alloy products and method of preparation: Pat. 1580281 (UK). 1978.

85. Moore D.M., Morris L.R. A new superplastic aluminum sheet alloy. Mater. Sci. Eng. 1980. Vol. 43. No. 1. P. 85-92.

86. Ильенко В.М. Сверхпластичность эвтектических сплавов на основе системы алюминий-кальций и разработка материалов для сверхпластической формовки: Дис. ... канд. техн. наук. М.: МИСиС, 1985

87. Swaminathan K., Padmanabhan K. A. Tensile flow and fracture behaviour of a superplastic Al-Ca-Zn alloy. J. Mater. Sci. 1990. Vol. 25. No. 11. P. 4579-4586.

88. Perez-Prado M.T., Cristina M.C., Ruano O. A., Gonza G. Microstructural evolution of annealed Al-5%Ca-5% Zn sheet alloy. J. Mater. Sci. 1997. Vol. 32. P. 1313-1318.

89. Kono N., Tsuchida Y., Muromachi S., Watanabe H. Study of the AlCaZn ternary phase diagram. Light Metals. 1985. Vol. 35. P. 574-580.

90. Золоторевский В.С., Белов Н.А. Металловедение литейных алюминиевых сплавов. - М.: МИСиС, 2005. - 376 с.

91. Белов Н.А., Савченко С.В., Хван А.В. Фазовый состав и структура силуминов. - М.: МИСиС, 2007. - 284 с.

92. Белов Н.А., Савченко С.В., Белов В.Д.. Атлас микроструктур промышленных силуминов-М.: Издательский Дом МИСиС, 2009, 204 с.

93. Bao Li; Hongwei Wang; Jinchuan Jie; Zunjie Wei, Effects of yttrium and heat treatment on the microstructure and tensile properties of Al-7.5Si-0.5Mg alloy. Materials and Design 2011, 32, 1617-1622.

94. Abdulwahab, I.A. ; Madugu, S.A.; Yaro, S.B.; Hassan, A.P. ; Popoola, I. Effects of multiple-step thermal ageing treatment on the hardness characteristics of A356.0-type Al-Si-Mg alloy. Materials and Design 2011, 32, 1159-1166.

95. Hengcheng Liao; YunaWu; Ke Ding, Hardening response and precipitation behavior of Al-7%Si-0.3%Mg alloy in a pre-aging process. Materials Science and Engineering A 2013, 560, 811-816.

96. H. Puga, S. Costa, J. Barbosa, S. Ribeiro, M. Prokic "Influence of ultrasonic melt treatment on microstructure and mechanical properties of AlSi9Cu3 alloy". Journal of Materials Processing Technology 211 (2011) 1729-1735.

97. T. Hosch, R.E. Napolitano "The effect of the flake to fiber transition in silicon morphology on the tensile properties of Al-Si eutectic alloys". Materials Science and Engineering A 528 (2010) 226-232.

98. Информация на сайте https://www.thermocalc.com

99. ГОСТ 1583-93. Сплавы алюминиевые литейные. - М.: Издво стандартов. 1993 г.

100.Лабораторные работы по курсу "Металлография": метод. указания / Базалеева К. О., Наумова Е. А.; МГТУ им. Н. Э. Баумана. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015.

101. Альтман М.Б., Амбарцумян С.М. и др. Промышленные алюминиевые сплавы. Справ. изд. / Алиева С.Г., - М.: Металлургия, 1984.- 528 с.

102.Колобнев И.Ф. Жаропрочность литейных алюминиевых сплавов. - М. Металлургия. 1973. - 320 с.

103.Патент РФ №2245383, Н.А.Белов и др., 2005 г.

104. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: в 3-ч т.:Т1 / Под общ. ред. Н.Л. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996. - 992с.

105. T.K. Akopyan, N.A. Belov, N. Letyagin, E.A.Naumova "Nanostructured Al matrix composites based on Al-Ni-La", Material Letters, 2019, V.245, P.110-113.

106.He Y., Liu J., Qiu Sh., Deng Zh., Zhang J., Shen Y. Microstructure evolution and mechanical properties of Al-La alloys with varying La contents. Materials Science & Engineering A. №701. 2017. Р. 134-142.

107.Cacciamani G., Ferro R. Thermodynamic Modeling of Some Aluminium-Rare Earth Binary Systems: Al-La, Al-Ce and Al-Nd. Calphad. Volume 25. Issue 4. 2001. P. 583-597.

108.Cao Z., Kong G., Che Ch., Wang Y., Peng H. Experimental investigation of eutectic point in Al-rich Al-La, Al-Ce, Al-Pr and Al-Nd systems. Journal of rare earth, Vol. 35, №10. 2017. P. 1022.

109.PP Choi, Ji Soon Kim, Nguyen Thi Hoang Oanh, DH Kwon Al-La-Ni-Fe amorphous alloys and amorphous-crystalline composites produced by mechanical alloying Conference Paper in 7th International Symposium on Eco-Materials Processing and Design January 2006, Volume: 510511

110.Pellegrini G., Gabetta G. and Piatti G. Growth and Crystallography of the Unidirectionally Solidified A1-AUCa Eutectic. Materials Science and Engineering. №34. 1978. P. 171 - 181.

111.H. Zogg* , P. Schwellinger Phase transformation of the intermetallic compound ALCa Journal of materials science 14(1979) P. 1923 - 1932

112.S.O. Rogachev, E.A. Naumova, R.V. Sundeev, N.Yu. Tabachkova. Structural and phase transformations in a new eutectic Al-Ca-Mn-Fe-Zr-Sc alloy induced by high pressure torsion. Material Letters, 2019, V.243, P.161-164.

113.Наумова Е.А. Петров М.А., Степанов Б.А., Васильева Е.С. «Штамповка с кручением заготовки из Al-Ca сплава с высоким содержанием интерметаллида Al4Ca», Цветные металлы, 2019, №1, С.66-71.

114.Новикова С.Н. Тепловое расширение твердых тел.- М.: Наука, 1974. -292с.

115.Попова М.В., Ушакова В.В., Лузянина З.А. и др. Некоторые особенности линейного расширения легированных заэвтектических силуминов./ Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1996.- № 2. - С. 19-21.

116.Попова M.B., Овечкина Ж.В. Особенности влияния термической обработки на линейное расширение сплавов Al-Si-Cu // Металлургия на пороге XXI века: достижения и прогнозы. Материалы всероссийской конференции. Новокузнецк, 1999. - С. 164-165

117.Попова М.В., Фролов В.Ф., Ружило А.А. и др. Линейное расширение алюминия и его сплавов. Часть I. Линейное расширение алюминия: Учебное пособие. Новокузнецк, СибГИУ, 2001. - 68 с.

118.Попова М.В., Фролов В.Ф., Ружило А.А. и др. Линейное расширение алюминия и его сплавов. Часть II. Линейное расширение алюминиевых сплавов: Учебное пособие. Новокузнецк, СибГИУ, 2001. - 153 с.

119.Toropova L.S., Eskin D.G., Kharakterova M.L., Dobatkina, T.V. Advanced aluminum alloys containing scandium: structure and properties. Amsterdam: Gordon and Breach Science Publ., 1998.

120.0yset R., Ryum N. Scandium in aluminum alloys. Int. Mater. Rev. 2005. Vol. 50. P. 19-44.

121. Marquis E.A., Seidman D.N. Nanoscale structural evolution of AbSc precipitates in Al (Sc) alloys. Acta Mater. 2001. Vol. 49. P. 1909-1919.

122.Costa S., Puga H., Barbosa J., Pinto A.M.P. The effect of Sc additions on the microstructure and age hardening behaviour of as cast Al-Sc alloys. Mater. and Design. 2012. Vol. 42. P. 347352.

123.Van Dalen M.E., Gyger T., Dunand D.C., Seidman D.N. Effects of Yb and Zr microalloying additions on the microstructure and mechanical properties of dilute Al-Sc alloys. Acta Mater. 2011. Vol. 59. P. 7615-7626.

124.Filatov Yu.A. Deformable Al-Mg-Sc alloys and possible regions of their application. J. Adv. Mater. 1995. Vol. 5. P. 386-390.

125.Filatov Yu.A., Yelagin V.I., Zakharov V.V. New Al-Mg-Sc alloys. Mater. Sci. Eng. A. 2000. Vol. 280. P. 97-101.

126.Yu-Chih Tzeng, Chih-Ting Wu, Hui-Yun Bor, Jain-Long Horng, Mu-Lin Tsai, Sheng-Long Lee. Effects of scandium addition on iron-bearing phases and tensile properties of Al-7Si-0,6Mg alloys. Mater. Sci. Eng. A. 2014. Vol. 593. P. 103-110.

127.Bao Li, Hongwei Wang, Jinchuan Jie, Zunjie Wei. Effects of yttrium and heat treatment on the microstructure and tensile properties of Al-7,5Si-0,5Mg alloy. Mater. and Design. 2011. Vol. 32. P.1617-1622.

128.Abdulwahab I.A., Madugu S.A., Yaro S.B., Hassan A.P., Popoola I. Effects of multiple-step thermal ageing treatment on the hardness characteristics of A356.0-type Al-Si-Mg alloy. Mater. and Design. 2011. Vol. 32. P. 1159-1166.

129.Hengcheng Liao, Yuna Wu, Ke Ding, Hardening response and precipitation behavior of Al-7%Si-0,3%Mg alloy in a pre-aging process. Mater. Sci. Eng. A. 2013. Vol. 560. P. 811-816.

130.Белов Н.А. Фазовый состав промышленных и перспективных алюминиевых сплавов- М.: Издательский Дом МИСиС, 2010, 511 с.

131. Белов Н.А. Оптимизация структуры и состава конструкционных литейных алюминиевых сплавов эвтектического типа: Дис...докт. техн. Наук. - М., 1994. 325 с.

132.Наумова Е.А, Базлова Т.А., Алексеева Е.В. «Эвтектические сплавы на основе системы AlCa с добавкой скандия как возможная альтернатива термически упрочняемых силуминам», Цветные металлы, 2015, №10, С.29-33.

133.N.A.Belov, E.A.Naumova, A.N.Alabin, I.A.Matveeva "Effect of Scandium on Structure and Hardening of Al-Ca Eutectic Alloys", Journal of Alloys and Compounds, 2015, vol.646, P.741-747.

134.Petzow G., Effenberg G. (Eds.) Ternary alloys: A comprehensive compendium of evaluated constitutional data and phase diagrams. Wiley-VCH, 1990. Vol. 3. 647p.

135.ГОСТ". ГОСТ 11069-2001. Алюминий первичный. Марки.

136.ГОСТ Р 53777-2010. Лигатуры алюминиевые. Технические условия.

137.ГОСТ 9012-59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю.

138.Хван А. В. Оптимизация фазового состава высокотехнологичных алюминиевых сплавов с композитной структурой на основе Ce- и Ca-содержащих эвтектик: диссертация кандидата технических наук: Москва, 2008. - 121 с.: ил.

139.Белов Н.А., Наумова Е.А. Дорошенко В.В., Базлова Т.А. «Влияние скандия на фазовый состав и упрочнение литейных алюминиевых сплавов системы Al-Ca-Si», Известия вузов. Цветная металлургия», 2016, №5, С.61-68

140.Колачев Б. А., Елагин В. И., Ливанов В. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: МИСИС, 1999. - 416с.

141.Гелин Ф.Д. Технология металлов. Мн.: 1999 - 315 с.

142.Таубкин М.Д. Цветные металлы и сплавы: Справ.: в 2 т. М.: Металлургия, 1987. - 210с.

143.Ibrahim M. F., Garza-Elizondo G. H., Samuel A. M., Samuel F. H. Optimizing the Heat

Treatment of High-Strength 7075-Type Wrought Alloys: A Metallographic Study // International Journal of MetalCasting. 2016. Vol. 10, Iss. 3. P. 264-275.

144.Vakhromov R. O., Antipov V. V., Tkachenko E. A. Research and Development of High-Strength of Al - Zn - Mg - Cu Alloys // Proceedings of ICAA-13. — Pittsburgh (USA), 2012. P. 15151520.

145.LI N., Cui J. Microstructural evolution of high strength 7B04 ingot during homogenization treatment // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008. Vol. 18, Iss. 4. P. 769773.

146.Grandfield J. F., Eskin D. G., Bainbridge I. F. Direct-chill Casting of light alloys: science and technology. — Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, Inc. 2013. — 411 p.

147.Fan Y., Li Zh., Li X., Wen K., Zhang Y., Xiong B., Xie J. Investigation on As-Cast Microstructure in a high Zn-containing Al - Zn - Mg - Cu - Zr alloy and Its Evolution during

Two-stage Homogenization // Asia-Pacific Engineering and Technology Conference (APETC 2017), 2017. P. 421-427.

148. Lu X. Y., Guo E. J., Rometsch P. Effect of one-step and two-step homogenization treatments of distribution of Al3Zr dispersoids in commercial AA7150 aluminium alloy [J] // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012. Vol. 22. P. 2645-2651.

149.Robson J. D. Microstructural evolution in aluminium alloy 7050 during processing // Materials Science and Engineering: A. 2004. Vol. 382, Iss. 1-2. P. 112-121.

150.Shurkin P. K., Belov N. A., Akopyan T. K., Alabin A. N., Aleshchenko A. S., Avxentieva N. N. Formation of the structure of thin-sheet rolled product from a high-strength sparingly alloyed aluminum alloy «nikalin» // Physics of Metals and Metallography. 2017. Vol. 118, Iss. 9. P. 896904.

151.Akopyan T. K., Belov N. A. Approaches to the design of the new high-strength casting aluminum alloys of 7xxx series with high iron content // Non-ferrous Metals. 2016. No. 1. P. 20-27.

152.Mann V. Kh., Alabin A. N., Krokhin A. Yu., Frolov A. V., Belov N. A. New Generation of High Strength Aluminum Casting Alloys // Light Metal Age. 2015. Vol. 73, No. 5. P. 44-47.

153.Добаткин В.И., Эскин Г.И. Металловедение алюминиевых сплавов. -М.: Наука, 1985. -239 с. 3.

154. Альтман М.Б. Эскин Г.И., Гоцев А.С. Легирование и обработка легких сплавов. -М.: Наука, 1981. 213 с.

155.Рабкин Д. М. Металлургия сварки плавлением алюминия и его сплавов. Киев: Наук. думка, 1986. 256 с.

156.Ищенко А. Я. Алюминиевые высокопрочные сплавы для сварных конструкций // Прогресивш матерiали i технологи. — К.: Академперюдика, 2003. Т.1. С. 50-82.

157.Фридляндер И. Н. Высокопрочные алюминиевые сплавы с цинком, магнием и медью // Металловедение и терм. обработка мет. 2003. № 9. С. 11-13.

158.Система Gleeble 3800 . Режим доступа:http://gleebleru.gleeble.com/index.php/2012-05-22-13-54-47/gleeble-3800.html (дата обращения 05.12.2014).

159.E.A.Naumova, M.I.Petrzhik, A.A. Sokorev, M.A.Vasina The effect of Ca/Zn ratio on structure and properties of Al-2.5%Mg-Ca-Zn alloys Non-ferrous Metals, Vol.46, 2019. No. 1, pp. 2227

160.ГОСТ Р 8.748-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании.

161.Бадамшин, И. X. Способ определения модуля упругости Текст. / И. X. Бадамшин: Пат. 2226266 РФ, МПК7 G 01 N 3/00. Заявлено 06.05.2002; 0публ.27.03.2004, Бюл.№ 9.

286

162.Карпинос, Д. М. Композиционные материалы Текст. / Д. М. Карпинос, Л. И. Тучинский, А. Б. Сапожникова и др. под ред. Карпиноса Д. М.//Справочник. -К.: Техника, 1985. 592 с.

163.Бобылев, А. В. Механические и технологические свойства металлов Текст.: Справ.изд. / А. В. Бобылев. -М.: Металлургия, 1987. -208 с.

164.N. Belov, E. Naumova and T. Akopyan "Eutectic alloys based on the Al-Zn-Mg-Ca system: microstructure, phase composition and hardening" Materials Science and Technology, 2017, Vol. 33, No.6 , P. 656-666.

165.ГОСТ 17232-99 Плиты из алюминия и алюминиевых сплавов

166.Шуркин П.К., Долбачев А.П., Наумова Е.А., Дорошенко В.В. «Влияние железа на структуру, упрочнение и физические свойства сплавов системы Al-Zn-Mg-Ca», Цветные металлы, 2018, №, С. 69-76.

167.Jury A. Gorbunov The Role and Prospects of Rare Earth Metals in the Development of Physical-Mechanical Characteristics and Applications of Deformable Aluminum Alloys / Journal of Siberian Federal University, Engineering & Technologies, №5 (8). 2015. P. 636-645.

168.Z.C. Sims, O. Rios, S.K. McCall, T. Van Buuren, R.T. Ott, Characterization of near net-shape castable rare earth modified aluminum alloys for high temperature application// Light Metals. -2016.

169.Z. C. SIMS, D. WEISS, S.K. MCCALL, M.A. MCGUIRE. Cerium-based, intermetallic-strengthened aluminum casting alloy: high-volume co-product Development// JOM. - 2016.

170.D. Weiss, O. Rios, Z. Sims. Casting characteristics of high cerium content Aluminium alloys// Light Metals. - 2017.

171.G. Sigworth. Best practices in Aluminum Metalcasting/ American Foundry Society. - 2014.

172. A. Plotkowski, O. Rios, N. Sridharan, Z. Sims. Evaluation of an Al-Ce Alloy for laser additive manufacturing// Acta Materialia. - 2017. - V. 126. - P. 507-519.

173. T.K. Akopyan, N.A. Belov, N. Letyagin, E.A.Naumova "Nanostructured Al matrix composites based on Al-Ni-La", Material Letters, 2019, V.245, P.110-113.

174.ГОСТ 1497-84. ГОСТ в актуальной редакции. Металлы. Методы испытаний на растяжение (с Изменениями N 1, 2, 3).

175.Zolotorevskiy, V.S. ; Belov, N.A. ; Glazoff, M.V. Casting Aluminum Alloys. Elsevier, Amsterdam, 2007.

176.L. Lu, A.K. Dahle, Iron-rich intermetallic phases and their role in casting defect formation in hypoeutectic Al-Si alloys. Metall. Mater. Trans. A, 2005, 36, P. 819-835

177.C.M. Dinnis, J.A. Taylor, A.K. Dahle, As-cast morphology of iron intermetallics in Al-Si foundry alloys. Scr. Mater., 2005, 53, P. 955-958

178.M. Hartlieb, Aluminum alloys for structural die casting. Die Cast. Eng., 2013, 57, P.40-43

287

179.L.A. Narayanan, F.H. Samuel, J.E. Gruzleski, Crystallization behavior of iron-containing intermetallic compounds in 319 aluminum-alloy. Metall. Mater. Trans. A, 1994, 25, P. 17611773

180.Krishnan, P. K., Christy, J. V., Ramanathan, A., Mourad, A. H. I., Muraliraja, R., Al-Maharbi, M., ... Chandra, M. M., Production of aluminum alloy-based metal matrix composites using scrap aluminum alloy and waste materials: Influence on microstructure and mechanical properties. Journal of Alloys and Compounds, 2019, 784, P, 1047-1061.

181.Худяков Н.Ф., Дороткевич А.П., Кляйм С.А. и др. Технология вторичных цветных металлов. М., Металлургия, 1981, 280 с.

182.Галушко A.M., Стриженков М.И., Мушиц В.А., Иванов И.С. Использование в шихте стружки собственного производства алюминиевых сплавов. Литейное производство, № 9, 1984, С. 17-18.

183.Беленький Д.М., Борисов Г.П., Вернидуб А.Г., Кучинский С.А. Обработка алюминиевых сплавов добавкой стружки в шихту. Литейное производство, № 1, 1990, С.11-13.

184.Ларионов Г.В. Вторичный алюминий. М., Металлургия,1967, с.272

185.Альтман М.Б., Андреев А.Д., Балахонцев Г.а. и др. В кн.: Плавка и литье алюминиевых сплавов. Справочное руководство (2-е изд. перераб. и дополн.). Под редакц. Добаткина В.И. М., Металлургия, 1983, 352 с.

186.Ершов Г.С., Бычков Ю.Б. Высокопрочные алюминиевые сплавы на основе вторичного сырья. М., Металлургия, 1979, 192 с.

187.Кимстач Г.М. Приготовление вторичных алюминиевых сплавов из стружки на машиностроительных заводах. Литейное производство, № 1, 1981, С.14-15.

188.Марта Маака. Производство алюминиевых сплавов из вторичного сырья. Цветные металлы, № 6, 1987, С.73-77.

189.Belov N.A., Naumova E.A., Doroshenko V.V., Korotkova N.O. "Phase composition, structure and hardening of the Al-Ca-Si-Zr-Sc system alloys containing 6% (Ca + Si)". The Physics of Metals and Metallography, 2018, Vol.119 , No.12 , P. 1184-1190.

190.Прусов Е.С. Современные методы получения литых композиционных сплавов / Е.С. Прусов, А.А. Панфилов, В.А. Кечин // Литейщик России, 2011 №12. C. 35-40.

191. Прусов, Е.С. Исследование свойств литых композиционных сплавов на основе алюминия, армированных эндогенными и экзогенными фазами / Е.С. Прусов, А.А. Панфилов // Металлы, 2011. №4. С. 79-84.

192.Патент № 2356968 РФ. Способ получения литого высокоармированного алюмоматричного композиционного материала / И.Е. Калашников, Т.А. Чернышова, И.В.

Катин, Л И. Кобелева, Л.К. Болотова, - Заявлено 18.10.2007. - Опубл. 27.05.2009. - Бюл. № 15.

193. Калашников, И.Е. Исследование структуры и свойств алюмоматричных композиционных материалов, модифицированных наноразмерными частицами / И.Е. Калашников //Заготовительные производства в машиностроении, 2011. - № 8. - С. 27-36.

194.Калашников, И.Е. Структура литых алюмоматричных композиционных материалов, армированных интерметаллидными фазами и наноразмерными тугоплавкими порошками / И.Е. Калашников, Л.К. Болотова, Т.А. Чернышова // Цветные металлы, 2010. №9. С. 6771.

195.Панфилов, Ал.А. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы, армиованные эндогенными и экзогенными керамическими и интерметаллидными фазами / Ал.А. Панфилов, А.В. Панфилов, В.А. Кечин // Литейщик России, 2008.№7, С.60-64

196. Захаров А.М. Диаграммы состояния двойных и тройных систем, Учебное пособие для вузов, М.: Металлургия, 1990. 240 с.

197.Белов Н.А., Алабин А.Н., Истомин-Кастровский В.В., Степанова Е.Г. Влияние отжига на структуру и механические свойства холоднокатаных листов Al-Zr сплавов // Изв. вузов. Цв.металлургия. 2006. № 2. с. 60-65.

198.Белов Н.А., Алабин А.Н., Толеуова А. Сравнительный анализ термостойких проводниковых сплавов на базе систем Al-РЗМ и Al-Zr // Металловедение и термическая обработка металлов. 2011 № 9. с.54-58

199.Белов Н.А., Алабин А.Н., Прохоров А.Ю. Влияние добавки циркония на прочность и электросопротивление холоднокатаных алюминиевых листов // Изв.вузов. Цв.металлургия. 2009. № 4. с. 42-47.

200. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3т.: Т.1 / Под общ. ред. Н.Л. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996, 992с.

201.Phillips H.W.L. Annotated equilibrium diagrams of some aluminium alloys systems. L., 1959. №25, p. 121.

202.Воронцова Л.А. Алюминий и алюминиевые сплавы в электротехнических изделиях. - М.: Энергия, 1971. 224 с.

203.Бокштейн Б.С. Диффузия в металлах. М.: Металлургия. 1978. 248 с.

204.C. Liu, Y.Bi, R. Benedictus. Modeling Al3Zr precipitation in an AA7075 Alloy. Proceedings of the 9th International Conference of Aluminium alloys (2004)

205.Belov N.A., "Aluminium Casting Alloys with High Content of Zirconium". Proc.5th Int.Conf.on Al-Alloys and Their Physical and Mechanical Properties (ICAA5), 1-5.07.96 Grenoble, France,Materials Science Forum,1996 Vol. 217-222, P.293-298.

289

206.Добаткина Т. В., Торопова Л. С., Камардинкин А. Н. и др. Диаграмма состояния А1-Бс-2г в области, богатый алюминием / В сб.: V Всесоюзн. Сов. "Диаграммы состояния мет. систем" Тез. Докл. М.: 1989. с. 123.

207.Елагин В. И., Захаров В. В., Павленко С. Г. и др. Влияние добавки циркония на старение сплавов А1^с II ФММ. 1985, т. 60. Вып 1. с. 97-100.

208.Соколовская Б. М., Казакова Б. Ф., Поддьякова Б. PL Распад пересыщенных твердых растворов в БЗС систем А1-Бс-Сг, А1-Бс^г // Неорг. материалы 1995, т. 31, № 11, с. 14181421.

209.Н.А.Белов, Е.А.Наумова, В.В.Дорошенко. Коррозионностойкий литейный алюминиевый сплав. Патент РФ 6672653, Публ.16.11.2018 Бюл. № 32.

210.Белов, Е.А.Наумова, В.В.Дорошенко. Деформируемый алюминиево-кальциевый сплав. Патент РФ 2699422, публ. 16.08.2019 Бюл. № 23.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1А

Основные патенты, полученные в рамках выполнения диссертационной работы

ПРИЛОЖЕНИЕ 2А Ноу-хау, полученные в рамках выполнения диссертационной работы

мис

СВИДЕТЕЛЬ СТВО О РЕГИСТРАЦИИ НОУ-ХА У

На основании «Положения о правовой охране секретов производства (ноу-хау) НИТУ «МИСиС», утвержденного ректором «15» декабря 2015 г., проведена регистрация секрета производства (ноу-хау):

Способ получения фасонных отливок из алюминиево-калъциевого сплава

Правообладатель: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Авторы: Наумова Евгения Александровна, Белов Николай Александрович, Дорошенко Виталий Владимирович

Зарегистрировано в Депозитарии ноу-хау НИТУ «МИСиС» № 19-676-2017 ОИС от " 27" ноября 2017 г

Проректор по науке и инновациям

миа

СВИДЕТЕЛЬ СТВО О РЕГИСТРАЦИИ НОУ-ХА У

На основании «Положения о правовой охране секретов производства (ноу-хау) НИТУ «МИСиС», утвержденного ректором «15» декабря 2015 г., проведена регистрация секрета производства (ноу-хау):

Способ получения тонколистового проката из алюминиево-кальциевого сплава

Правообладатель: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Авторы: Наумова Евгения Александровна, Белов Николай Александрович, Дорошенко Виталий Владимирович

Зарегистрировано в Депозитарии ноу-хау НИТУ «МИСиС» № 20-676-2017 ОИС от " 27" ноября 2017 г

М.П.

Щ§в!М.Р.Филонов!

и инновациям

ПРИЛОЖЕНИЕ 1Б

Лабораторные регламенты, разработанные в рамках выполнения диссертационной работы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

УТВЕРЖДАЮ Проректор по науке и инновациям

нв. № дубл. Подп. и дата ЛАБОРАТОРНЫЙ РЕГЛАМЕНТ №ЛР 14-19-00632-П-1 на получение фасонных отливок из сплава А1-4Са-1Мп-0,ЗРе-0,ЗБ1-0,18с-0,22г.

5 £ со I 5 3 ГО СЕ я >- а е< С 4 О С Разработал: Е.А. Наумова, доцент каф. ОМД НИТУ МИСиС / Н.А.Белов, главный научный сотрудник каф. ОМД НИТУ МИСиС^-^^^--В.В.Дорошенко, аспирант каф. НИТУ МИСиС (Ю^^Г^^^

5 о с * т

X - 51

ПРИЛОЖЕНИЕ 1В дипломы международных выставок и салонов инноваций

ПРИЛОЖЕНИЕ 1Г Акты об использовании результатов диссертационной работы

УТШ-РЖДАЮ

УТВЕРВДЛЮ

Проректор по ¡штсе и пкнокяцияч КИТУ «МИСкС*...

Л I

.1*. Фи.юпоп

ь а »Я

Проректор по учебной

Ю.М. Ьорыннн

_201 УШ* ■■ 2С>17

о пропсдспгЛ) (»им гит-« гшроОоаания тмоши ий получения аглнкпк мпи.иж литья под давлением лз н»км\ лнт?нлых коррозиен нестойких алгомкписнмч сплавов Л1бСа11е и А16(?а1 ПсО^Й! разработнмми к ИИТУ «МИ( иС»

ТТастонхщш АК.1 составлен о что б эезулы а не нкнкжнешы совместим шшцкт ИННОЙ рц'Г>;у| >1 между ПИТУ «МИС'иС» и Московским Политехническим Университетом по онр<имжаник> технологии получение отливок способом литья пол •(Явлением из повыч алтчиниеко-калышеоых еллакок А1(>Са1Кс и Л16С&1 Ге0,б5>1 (на оен;жннин Договора па выполнении рнбот го изготовлению образцов алюминиевых спланов методом штья под давлением Я- РЗ16-2010.'444 т 28 октября 2016 г.) были получены следующее результаты:

1. Составлены зечноиог л-к-скис рекомендации на произволано о пинок из новых титей:шх атомин лени-кальциевых сплапов Л16(Ьз1Гс и А1(?Са1 применительно к

тигейной маппнтс моде) л 71108.

В лаборатории кафедры «Мчтицы и технологии литейного прои<кодета» Моекоискот Политсхзш-кского Университета лолузеи.^ марши отливок из спланнн А16('1з1Ге /| А16Со1РсО,<58| б виде еганларгных плоских образцов. иредна-значеппше для испытании на рлетижедие

3 Б МИСиГ исхмс.цовапа микроструктура а определены кц^хмионные и мсха:гачеекие сиойепш (Приложения 1 и 2).

4. Сплавы Л]0Са1Ье и А16Си I Ге0,б1м покапали имсок-ис физико-механические и ■ienHH.Hn ичеекие свойства при литье мод дянлсилсм. 11о срак нению е СИЛУМИНОМ ЛК12 более высокий уровень прочгюстиых характеристик и существенно Зэлсс высокую КО |)ро:«н< I и и у К1 см >й КОСТЬ.

I [риложенин I и 2 нл ,чнух страипцг.х.

()| ПИТУ *\ж:иС»

11. Д. Пело к

Профессор, д. гл, ДI «л I »рант, к.т, II> Ь. А. 11ау М1 >нч

Ас 11 иран I .В .До (XII и г I ко

(.И- Московской! Пол «технического У [Итере из ста Профессор, д 1.н При он

Доиетгг, к.г.н. 13.Д.Илюхин

Д.Д. 1 качев

Магистрапт