Тиксоформинг фасонных деталей из эвтектических и деформируемых алюминиевых сплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Нго Тхань Бинь

• Нго Тхань Бинь
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Нго Тхань Бинь

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Переработка сплавов в твердожидком состоянии

1.1.1. Методы подготовки сплавов к тиксоформингу

1.1.1.1. Методы, основанные на перемешивании, и схемы устройств

1.1.1.2. Подготовка суспензий методом контролируемого

зародышеобразования

1.1.1.3. Подготовка тиксозаготовок и суспензий другими методами

1.1.2. Преимущества обработки в твердожидком состоянии

1.2. Эволюция микроструктуры во время подготовки материала и процесс формообразования

1.2.1. Характеристика микроструктуры

1.2.2. Влияние условий подготовки суспензии на морфологию

1.2.2.1. Влияние на морфологию во время подготовки суспензии частичным затвердеванием

1.2.2.2. Влияние морфологии на вязкость суспензии

1.3. Реология твердожидких металлов

1.3.1. Поведение сплавов при низких долях твердой фазы (реотехнологии)

1.3.1.1. Методики экспериментов

1.3.1.2. Феноменология

1.3.2. Поведение сплавов с высокой долей твердой фазы (тиксотехнологии)

1.3.2.1. Методики эксперимента

1.3.2.2. Феноменология

1.4. Физическое и компьютерное моделирование процесса формообразования

1.4.1. Общая характеристика условий работы поршня

1.4.2. Тиксоформуемость заготовок из поршневого сплава

1.5. Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ ТИКСОЗАГОТОВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭВТЕКТИЧЕСКОГО И ДЕФОРМИРУЕМЫХ СПЛАВОВ

2.1. Пригодность суспензии к тиксоформированию

2.2. Изготовление тиксозаготовок из литейного и деформируемых алюминиевого сплавов

2.3. Изучение макро-, микроструктуры и механических свойств тиксозаготовок

2.3.1. Изучение макро-, микроструктуры и механических свойств тиксозаготовок из деформируемого алюминиевого сплава В95

2.3.1.1. Изучение макро- и микроструктуры тиксозаготовок сплава В95

2.3.1.2. Прочностные характеристики материала тиксозаготовок из сплава В95 при испытании на растяжение

2.3.1.3. Микротвердость тиксозаготовок из сплава В95

2.3.2. Изучение макро-, микроструктуры и микротвердости тиксозаготовок из сплава В96ЦЗ

2.3.3. Изучение макро-, микроструктуры и микротвердости тиксозаготовок из сплава 1973

2.3.4. Изучение макро-, микроструктуры и микротвердости тиксозаготовок из сплава АК4-1

2.3.5. Изучение макро-, микроструктуры и микротвердости тиксозаготовок из сплава АЛ25

2.4. Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. ТИКСОПРЕССОВАНИЕ МОДЕЛЬНЫХ ПОРШНЕЙ ИЗ ЭВТЕКТИЧЕСКОГО ЛИТЕЙНОГО И ДЕФОРМИРУЕМЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

3.1. Традиционные методы получения поршневых изделий

3.2. Тиксоформуемость заготовок из поршневого сплава АЛ25

3.3. Выбор условий прессования тиксозаготовок

3.3.1. Пресс и конструкция оснастки

3.3.2. Повторный нагрев тиксозаготовок и оснастки

3.3.3. Тиксопрессование модельных деталей

3.4. Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОРШНЕЙ ИЗ СПЛАВА АЛ25

4.1. Макро- и микроструктура тиксопрессованных деталей из сплава АЛ25

4.2. Механические свойства и разрушение тиксопрессованного сплава АЛ25 в заготовке детали поршень ДРЦ-85

4.3. Оценка однородности свойств материала в сечении тиксопрессованной детали поршень КАМАЗ 7405 из сплава АЛ25

4.4. Выводы по главе 4

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Тиксоформинг фасонных деталей из эвтектических и деформируемых алюминиевых сплавов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования.

Тиксоформирование (SSP - Semi Solid Processing, SSM - Semi Solid Metal) -представляет собой цепь последовательных процессов (три стадии, требующие специализированного оборудования), в которой придание металлу требуемой формы изделия осуществляют за одну операцию и только на заключительном этапе при твердожидком состоянии материала. Чтобы это оказалось возможным, к началу формообразования сплав должен представлять собой двухфазную среду -дисперсоид, состоящий из определенного количества сферических частиц твердого металла со средним размером менее 0,1 мм, плавающих в жидкости. В таком суспензированном состоянии при высокой доле твердой фазы металл структурируется и приобретает тиксотропные свойства: на внешнее воздействие он начинает реагировать, как твердое тело (существует предел текучести), но если суспензию длительно подвергать сдвигу, то при определенном уровне напряжений деформируемый материал перестраивается (релаксирует), вязкость среды снижается, а металл начинает течь, как жидкость; однако если такому металлу позволить где-либо остановиться, его структура может вновь перестроиться, а вязкость повысится. На эффекте, называемом эффектом тиксотропии, не известном ранее у металлов, и создаваемом специальными средствами в тиксозаготовке, строятся новые технологии: тиксолитье, тиксопрессование, тиксоштамповка и т.п. Наряду с положительным эффектом возникло и ограничение - рабочее окно процесса. Под термином «рабочее окно» обычно понимается температурный интервал, наиболее благоприятный для использования эффекта тиксотропии при формообразовании. Тиксоформинг легко осуществить, если его можно начать при 40 % и завершить при 60 % твердой фазы, а интервал температур ДГ40_60 превышает 10 °С. Считается, что при теплообмене, сопровождаемом ростом доли твердой фазы, в движущейся дисперсии твердые частицы остаются не деформируемыми.

Главная особенность таких технологий - возможность осуществлять сложное формообразование за одну операцию при пониженном, за счет низкой доли жидкой фазы, удельном энергосодержании металла. Новые схемы организации технологических процессов в заготовительных производствах привлекают высоким качеством и повышенной надежностью заготовок деталей, существенно измененными на пользу конструктора критериями технологичности проектируемых деталей, многократно возрастающей пластичностью сплава в изделии без потери в прочности. В результате их использования конфигурация заготовки более соответствует чертежу детали, в несколько раз ниже потери металла на механическую обработку, количество операций при формообразовании сокращается до одной, снижаются многократно затраты энергии на изготовление детали. Эффективность технологий тиксоформирования проявляется и в уменьшении толщины стенок изделия при одновременном повышении их герметичности, в одновременном росте пределов текучести и прочности, пластичности и ударной вязкости материала, приводящих к снижению массы детали. Высокое качество заготовки достигается при незначительном возрастании себестоимости производства. Для многих литейных сплавов названные технологии за рубежом коммерциализованы.

Тиксоформинг и в сравнении с традиционными процессами обработки металлов давлением (ОМД) обладает рядом значительных преимуществ. Одно из важнейших - это замечательная текучесть металлов с тиксотропными свойствами. У материала, обладающего такими свойствами, напряжения течения снижаются почти на четыре порядка величины. Как следствие, может быть изготовлена очень точная заготовка самой сложной детали, изготовлена быстрее и с меньшими энергетическими затратами, чаще всего за один технологический переход, используя при этом прессы малой мощности.

Сегодня SSM технологии при производстве точных заготовок прежде всего конкурируют с традиционными литейными технологиями, включая литье под давлением (ЛПД), и поэтому сплавы, используемое в этом новом

производственном секторе, должны быть близки к тем, что используются при традиционном литье.

И в реолитье, и в тиксоформинге литейщиками и специалистами ОМД прежде всего были использованы и используются до сих пор такие классические литейные сплавы, как A356 и A357 (российский аналог АК7). Понимание того, что представляет собой твердожидкий сплав, какие требования предъявляются к нему с точки зрения перехода от жидкости к твердому состоянию (в реолитье) или от твердого тела к жидкости (при тиксоформинге), влияние на реологическое поведение суспензии морфологии твердой фазы, совмещаемой с жидкой, является ключом к пониманию технологии SSM.

Таблица В.1.

Химические составы алюминиевых сплавов, рекомендованные для

промышленного использования в SSP переработке и ЖШ

Элемент, вес. % Сплавы

355 319 319S 356 357 380 390

Si 4,5-5,5 5,5-6,5 5,5-6,5 6,5-7,5 6,5-7,5 7,5-9,5 16-18

Fe 0,60 1,0 0,15 0,20 0,15 2,0 0,50

Си 1,0-1,5 3,0-4,0 2,5-3,5 0,20 0,50 3,0-4,0 4,0-5,0

Мп 0,50 0,50 0,03 0,10 0,03 0,50 0,10

Mg 0,4-0,6 0,10 0,3-0,4 0,25-0,45 0,45-0,6 0,10 0,45-0,65

Ni - 0,35 0,03 - - 0,50 -

Zn 0,35 1,0 0,05 0,10 0,05 3,0 0,10

Pb+Sn - - 0,03 - - 0,35 -

Ti 0,25 0,25 0,20 0,20 0,20 - 0,20

Sr - - 0,01-0,05 - - - -

Примесей (сумма) 0,15 0,50 0,10 0,15 0,15 0,50 0,20

AI ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост.

Доступны ли все коммерческие сплавы, используемые при литье и

горячей объемной деформации, для SSM обработки? Полного ответа на этот вопрос до настоящего времени не получено. Тиксоформинг высокопрочных алюминиевых сплавов, где одновременно приходится решать две принципиально разные задачи: формирование оптимальной микроструктуры тиксозаготовки (микроуровень) и формирование оптимальной структуры выделений (наноуровень), продвигается трудно. По этой причине в стандартизованный ряд

сплавов, рекомендованных для жидкой штамповки (ЖШ) и для переработки в твердожидком состоянии (Таблица В.1, стандарт КАБСА, США, 2006), включены только литейные алюминиевые сплавы.

Как легко заметить, в ранжированном по содержанию Si ряду рекомендованных литейных сплавов также существует пробел: отсутствуют сплавы, содержащие 11-13 вес.% 81, т.е. сплавы эвтектических составов, такие, например, как отечественные поршневые сплавы АЛ25 (зарубежный аналог 336.0), АЛ30 и др., широко используемые в двигателестроении (см. таблицу В.2). Эти сплавы обладают высокой жаропрочностью, но отличаются низкой пластичностью. Повышение пластичности поршневых сплавов, подвергнутых тиксоформингу, при сохранении прочностных характеристик ведет к повышению качества поршней и к повышенной надежности двигателей внутреннего сгорания, что делает выбираемое направление исследований, -тиксоформинг фасонных деталей из эвтектических и деформируемых алюминиевых сплавов, - актуальной практической и важной научной проблемой.

Таблица В.2.

Химические составы алюминиевых сплавов, рекомендованные для

промышленного использования в ЭЗР переработке и ЖШ

Элемент, вес. % Сплавы

356 357 380 336.0 АЛЗО АЛ25 390

6,5-7,5 6,5-7,5 7,5-9,5 11-13 11-13 11-13 16-18

Ре 0,20 0,15 2,0 <1,2 <0,7 <0,8 0,50

Си 0,20 0,50 3,0-4,0 0,5-1,5 0,8-1,5 1,5-3,0 4,0-5,0

Мп 0,10 0,03 0,50 <0,35 <0,2 0,3-0,6 0,10

Мё 0,250,45 0,45-0,6 0,10 0,7-1,3 0,8-1,3 0,8-1,3 0,450,65

№ - - 0,50 2,0-3,0 0,8-1,3 0,8-1,3 -

Ъх\ 0,10 0,05 3,0 <0,35 <0,2 <0,5 0,10

РЬ+Бп - - 0,35 - <0,05 <0,12 -

Т\ 0,20 0,20 - <0,25 <0,2 0,05-0,2 0,20

Бг - - - - - - -

Примесей (сумма) 0,15 0,15 0,50 0,05 <0,2 <0,2 0,20

А1 ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост.

Из-за сложности фазового перехода «твердое <-> жидкость» технология SSM требует нетрадиционного подхода. Основные требования в SSM-формировании сводятся к управлению фазовым переходом и к контролю за структурой материала в твердо жидком состоянии. Поэтому важно установить параметры состояния, требуемые для твердожидких материалов, и эти параметры отличаются от тех, что требуются для литья или для горячего деформирования. Темп выделения новой фазы (например, dfi/dT) с помощью двойной фазовой диаграммы алюминий -кремний, легко устанавливаемый на Рис. В.1, позволяет лучше понять фундаментальные проблемы реолитья и тиксоформинга рассматриваемых сплавов.

В операциях тиксоформинга проблема возникает, когда температура увеличивается. У сплава, специально разработанного для операций горячей обработки давлением в твердом состоянии, такого как AI - 1 вес.% Si (Рис. В.1 а), фазовый переход «твердое <-» жидкость» является трудным для управления из-за высокого темпа выделения жидкой фазы. Поэтому, эти сплавы - не самые подходящие материалы для SSP, когда дело доходит до управления процессом. В отличие от деформируемых сплавов, литейные сплавы быстро разжижаются и происходит это при более низких температурах. Разжижение сплавов, содержащих эвтектику, немедленно начинается по границам зерен при превышении эвтектической температуры и быстро приводит к высокой доле жидкости в объеме заготовки даже при незначительном изменении температуры (Рис. В.1 б). Предполагается, что поведение литейных сплавов будет противоположным деформируемым сплавам, хотя контроль за сохранением соотношения долей твердой и жидкой фаз, что является ключом к управлению процессом формообразования в твердожидком состоянии, остается одинаково трудным.

Даже для рекомендованных для тиксоформинга сплавов при постановке на производство нового изделия необходимо установить режимы формообразования и смоделировать течение суспензии в формообразующей оснастке, чтобы

исключить неблагоприятные режимы заполнения формы и образование в заготовке дефектов нового типа, прежде всего разделения твердой и жидкой фаз. Чтобы моделировать течение суспензии, необходимо иметь реологическую модель используемой тиксотропной среды. Это - наиболее трудная часть для моделирования, т.к. динамическая вязкость среды обычно неизвестна. До настоящего времени при моделировании тиксотехнологий чаще всего пользуются однофазной моделью среды. Большинство специалистов, используя однофазную модель суспензии, описывают зависимость напряжений сдвига от скорости сдвига с учетом тиксотропных свойств суспензии моделью жидкости Хершеля-Балкли (Негзс11е1-Ви1к1еу), представляющую для установившегося течения зависимость кажущейся вязкости от скорости сдвига и температуры среды [13]. В результате физического и компьютерного моделирования заполнения полости формы для условий ламинарного течения освоенного в коммерческом производстве сплава АЗ 56 авторами работы [21] построено трехмерное технологическое окно процесса тиксоформирования, связывающее воедино влияние внешних воздействий на деформируемую среду с внутренним физическим состоянием среды в допускаемом достаточно широком диапазоне их изменения. В России эксперименты по заполнению полостей различных геометрических форм проводились параллельно с моделированием течения суспензий в пакетах <ЗРопп 2Т)/ЪТ) и РЬО\¥-ЗВ также с использованием однофазной модели твердожидкой среды [3-5,16]. В литейных сплавах около эвтектических составов преобразование твердой фазы в жидкость протекает более сложно. В этих сплавах диапазон твердожидкого состояния является очень узким, а следовательно, Б8Р процесс труден и для контроля, и для осуществления.

Традиционная ОМД преследует две цели:

- улучшение состояния металла в металлургическом аспекте (дробление интерметаллидов, измельчение зерна, вытягивание зерен в волокна вдоль поверхности изделия и т.п.);

- получение требуемой формы и размера полуфабриката или заготовки.

0.8-

•©■ 0.6-

ч

I 0.4

00

- Правите рычага

- Уточненное правило рычага

- Шейл

- Броди - Флеминге

- Кляйн - Курте ~ Онака

"ТЪепио-Сак-®

580 600 620

Температура, "С

1.0

-в- 0.6 -

0.2 -

0.0

........ ........

... Реолитье '[.....................

1 Правило рычага |Тиксоформинг 1

—.и—уточненное правило рычага

....... Шейл 1

Броди • Флеминге

"-""""Кляйн • Курте

-Онака

ТЬеппо-Спк^

550 560 570 580 Температура, °С

590

600

а б

Рис. В.1. Прогнозируемый фазовый переход в сплавах (а) А1-1 вес %.81 и

(б) А1-11 вес %.81 [31] Современная идеология тиксоформирования построена на получении в

порционной металлической заготовке глобулярных и достаточно мелких (до 100

мкм в диаметре) кристаллов основы сплава, доля и морфология которых в

суспензии зависит от многих факторов, но практически не зависит от давления.

Эта задача решается вне формообразующей оснастки и без использования

избыточного давления. Более того, для придания заготовке требуемой формы

выбирают такие режимы силового воздействия, которые не вызывают изменения

морфологии названных кристаллов. Таким образом, первая и основная цель

традиционных процессов ОМД, - улучшение состояния металла в

металлургическом аспекте, - на данный момент времени в тиксотехнологиях

потеряла свою значимость. Роль давления сведена к обеспечению плавного

заполнения полости формы (гравюры штампа) однородной суспензией при

сравнительно низких скоростях прессования и к компенсации усадки на

завершающей стадии затвердевания сплава.

Главным недостатком прямого прессования является существование трения

между металлом и контейнером, что требует большего усилия для прессования и

не позволяет получить точную характеристику реологии твердожидкого сплава. В

случае обратного прессования вызванного трением недостатка можно избежать.

Во время прессования поршень проникает в материал, а течение материала

происходит между контейнером и поршнем. При правильном конструировании оснастки могут быть реализованы эффекты тиксотропии и сверхпластичности [14]. Поэтому в данной работе предпочтение отдано методу обратного прессования тиксозаготовки в твердожидком состоянии.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью диссертационной работы является разработка тиксотехнологии получения высококачественных фасонных деталей из эвтектических и деформируемых алюминиевых сплавов с проявлением эффектов псевдопластичности и тиксотропии на основе метода обратного выдавливания.

Для достижения поставленной цели поставлены следующие задачи:

- Разработать способ получения из эвтектического (АЛ25) и деформируемых (АК4-1, 1973, В95 и В96ЦЗ) алюминиевых сплавов порционной заготовки с тиксоструктурой и комплексом параметров (структурные, реологические, кристаллизационные), отвечающем требованиям тиксоформинга;

- Исследовать эволюцию структуры и механических характеристик исходных тиксозаготовок на всех стадиях тиксоформинга;

Изучить возможность и определить условия, приводящие к деформированию твердых сферических частиц в твердожидком металле исследуемых составов в интервале температур, соответствующих рабочему окну 3-ей стадии тиксоформинга;

- Изучить процесс формообразования фасонной детали «поршень» нескольких типоразмеров из эвтектического алюминиевого сплава АЛ25 методом обратного выдавливания в твердожидком состоянии;

- Исследовать структуру и механические характеристики тиксопрессованной детали в «сыром» и термообработанном состоянии.

Объектами исследования являются тиксопрессованные заготовки детали поршень нескольких типоразмеров, получаемые прессованием в твердожидком состоянии из сплавов, считающихся непригодными для переработки в твердожидком состоянии.

Предметами исследования являются процессы получения, структура и свойства тиксозаготовок (1-я стадия), эволюция структуры и свойств металла при повторном нагреве и расплавлении (2-я стадия), формообразование, структура и свойства модельных заготовок поршней (3-я стадия) из промышленных эвтектического AJI25 и деформируемых (АК4-1, 1973, В95 и В96ЦЗ) сплавов.

Теоретическая и методологическая основа исследования. Основу диссертационного исследования составили труды зарубежных и российских ученых в области материаловедения и реологии твердожидких сплавов, моделирования течения сплавов в твердожидком состоянии, их переработке с использованием синергетического эффекта от комбинированного действия теплоотвода и сдвиговой деформации - с использованием эффекта тиксотропии.

В ходе работы над диссертацией были изучены фундаментальные работы зарубежных исследователей по реологии и промышленному использованию твердожидких металлов (Flemings М.С., Atkinson Н. V., Kapranos P., Kirkwood D.H., Kumar P., Modigell M. и многие другие), публикации российских учёных и специалистов в области переработки сплавов в твердожидком состоянии (Семенов Б.И., Эскин Г.И., Бочаров Ю.А., Артес А.Э., Белоусов И .Я., Куштаров K.M., Коробова Н.В., Дмитриев A.M., Хижнякова Л.В., Койдан И.М...), опубликованные в периодической печати и трудах международных конференций.

Научная новизна.

1. Показано, что определение количества твердой фазы в суспензии, построенное на учете реального состава многокомпонентного сплава и использовании термограмм (дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и кривой охлаждения) позволяет управлять долей твердой фазы при

осуществлении 1-й и 3-й стадий тиксоформинга при работе со сплавами, отнесенными к узкоинтервальным (ДТ< 70 °С).

2. Показано, что из высокопрочных деформируемых алюминиевых сплавов с интервалом затвердевания 162-166 °С, заметно превышающем предельную допускаемую величину 130 °С, при искусственном прерывании роста кристаллов твердого раствора закалкой суспензии в тонкостенном стакане, формируются тиксозаготовки, пригодные для последующей переработки.

3. Предложенная методика позволяет расширить список алюминиевых сплавов, рекомендуемых для переработки в твердожидком состоянии, включив в него легированные промышленные сплавы эвтектического состава.

4. Установлены режимы переработки тиксопрессованием названных или близких по составу сплавов, вызывающие пластическую и сверхпластическую деформацию зерен твердой фазы в дисперсии. Сверхпластическая деформация зерен твердой фазы со средним размером 60-90 мкм - новый физический эффект, ранее не известный в процессах прессования. Условия ее проявления определены впервые, их новизна защищена патентом.

Практическая ценность работы заключается в том, что на основе ее результатов представляется возможным:

- Рекомендовать для промышленного освоения технологию переработки сплава АЛ25 в твердожидком состоянии, которая позволяет при соответствующей подготовке суспензии получать высококачественные, близкие по размерам к детали заготовки поршней со свойствами, значительно превышающими характеристики сплава того же состава, достигаемые в других способах формообразования;

- Использовать совместно ДСК кривые и кривые охлаждения для выбора рабочего окна изготовления тиксозаготовок и окна последующих стадий тиксоформига. Предложенная методика контроля за тепловыделением позволила впервые в мировой практике изготовить порционные цилиндрические и кольцевые

тиксозаготовки из узкоинтервального эвтектического (AJI25) и широкоинтервальных деформируемых (АК4-1, 1973, В95 и В96ЦЗ) сплавов;

- Рекомендовать использование охлаждаемого желоба при разработке способа получения тиксозаготовок из других деформируемых и литейных алюминиевых сплавов;

I

- Предложить промышленный способ изготовления высококачественных поршневых изделий из других эвтектических сплавов в твердожидком состоянии;

- Рекомендовать использование упрочняющей термической обработки по режиму Т6 для поршневых изделий из сплава AJI25, прошедших тиксоформинг, для любых условий эксплуатации.

Достоверность результатов подтверждается использованием современных методов исследования, включающих вычислительные эксперименты с применением программного комплекса Flow-3D и физические эксперименты, выполненные в ОАО АХК «ВНИИМЕТМАШ» с привлечением современных экспериментальных средств, качественным и количественным согласованием результатов физических и вычислительных экспериментов, использованием статистических методов обработки результатов измерений, согласованностью полученных результатов с литературными данными. Влияние режимов деформации и термообработки на формирование микроструктуры и свойств сплавов в изделии исследовали после тиксопрессования на гидравлическом прессе ДБ2436. Теплофизические, механические свойства сплавов и структурные факторы тиксозаготовок определяли по стандартным методикам на современном оборудовании: калориметре DSC 204 Fl, испытательной машине У ТС 101, твердомере DuraScan 20, растровом электронном микроскопе FEI Phenom ProX, оптических микроскопах Neophot 21, Optika В1000 MET, Olympus SZX7. Химический состав сплавов определяли на спектрометре Q4 MOBILE.

Внедрение. Основные результаты диссертационной работы использованы при выполнении Государственного контракта № 12411.1370300.05.007 от 22.02.2012, шифр «Поршень - ПДД» (ОАО АХК ВНИИМЕТМАШ), и в учебном

процессе на кафедрах «Литейные технологии» и «Ракетно-космические композитные конструкции» ФГБОУ ВПО МГТУ им. Н.Э. Баумана, что подтверждено соответствующими актами.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

«Тиксоформинг» - или переработка металлов в твердожидком состоянии -это придание металлу формы фасонного изделия с помощью специальной оснастки в диапазоне температур, составляющем часть интервала затвердевания сплава. Независимо от типа используемого сплава основу процесса тиксоформинга составляют три обязательные стадии:

- подготовка порции металла с недендритной микроструктурой;

- приведение порции металла в однородное твердожидкое состояние с заданной долей жидкой фазы;

- придание данной порции металла требуемой максимально приближенной к геометрии изделия формы деформированием с помощью прессформы и специализированного пресса.

Тиксоформинг - это способ производства заготовок деталей, формообразование которых осуществляется в условиях, когда материал заготовки способен течь, как жидкость с низкой вязкостью. Этим тиксоформинг близок к способу ЛПД, и при коммерциализации чаще всего варианты способа реализуются на литейных машинах ЛПД. Как и в других литейных процессах, успех тиксоформинга измеряется способностью произвести детали, свободные от дефектов.

Однако при тиксоформинге это происходит не за счет выбора и управления скоростью затвердевания сплава, заполнившего литейную форму, что характерно для любого процесса литья и, в частности, для литья с кристаллизацией под давлением. При тиксоформинге успех достигается учетом реологических особенностей поведения подготовленного твердожидкого материала на стадии заполнения формообразующей полости, строится на управлении течением релаксирующего суспензированного металла на стадии формообразования под давлением, а скорость затвердевания устанавливается такой, чтобы формообразование завершалось при заданной доле жидкой фазы (Рис. В.1). Эти

особенности зависят от схемы и параметров способа формовки, но предопределены предшествующей микроструктурой материала. Когда объемное пластическое течение формуемого металла описывается с учетом фактора Зинера-Холломона, т.е. с учетом влияния температуры и скорости деформации на сопротивление деформированию, тиксоформинг становится ближе к обработке металлов давлением, чем к литью с кристаллизацией под давлением [13]. Синергия междисциплинарного подхода позволила связать для литейного сплава A356 параметры рабочего окна процесса тиксоформинга с предельно высокими гарантируемыми свойствами штампуемой фасонной детали [12-13].

Исходная микроструктура материала в твердожидком состоянии предопределена составом сплава и историей его подготовки, но зависит и от последовательности и метода нагрева, от интенсивности стадий нагрева, продолжительности выдержки и т.д. На некоторых промышленных алюминиевых сплавах изучено влияние таких параметров процесса, как скорость формования, температуры заготовки и прессформы (штампа), оказывающих большое влияние на результат тиксоформинга. Установлено, что они могут заметно повлиять на теплообмен между заготовкой и формой, но оказывают воздействие на микроструктуру лишь частично: могут изменить долю жидкой фазы, вязкость и ее консистенцию и т.д., и поэтому влияют на механические свойства деталей [22].

Известно также, что поведение материала заготовки в твердожидком состоянии зависит не только от объемной доли свободной жидкой фазы, но и от размера, формы и распределения зерен (гранул). До настоящего времени влияние формовочного процесса на микроструктуру и механические свойства тиксоформуемых фасонных заготовок все еще до конца не понято из-за сложной реологии материалов с такой уникальной микроструктурой.

Считается, что для тиксоформинга наиболее подходят сплавы, у которых рабочее окно процесса укладывается в 20 °С (при интервале затвердевания сплава 100 - 150 °С). По литературным данным при заполнении формообразующей полости в зависимости от геометрии детали и типа сплава скорость течения

металла может изменяться от 50 до 2000 мм/с. При этом, в зависимости от степени стеснения течения, температуры и скорости деформирования структура суспензированной среды может сохраняться или изменяться. Сохранение исходной структуры твердожидкой среды в объеме фасонной заготовки детали приводит к высокому качеству изделия. Изменение структуры твердожидкой среды в процессе заполнения формы может приводить как к неблагоприятным (ликвация), так и к благоприятным (формирование волокнистой структуры и повышение механических характеристик материала) последствиям. Поскольку в процессе заполнения формы металл непрерывно охлаждается, а жидкая фаза суспензии, кристаллизуясь, уменьшает свою долю в объеме заготовки, возможно, образование усадочной объемной и зернограничной (щелевой) пористости. Этот риск особенно велик при объемном затвердевании широкоинтервальных деформируемых алюминиевых сплавов, почти не имеющих собственной равновесной эвтектики. Избежать образования пористости позволяют сдвиги по границам зерен при повышении давления прессования на 100 - 200 МПа. Длительность приложения повышенного давления зависит от сложности геометрии детали, но обычно всегда больше, чем время, требуемое для завершения затвердевания жидкой фазы суспензии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нго Тхань Бинь, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баландин Г. Ф. Основы теории формирования отливки: Учеб. пособие для вузов: в 2 ч.: Формирование макроскопического строения отливки. М.: Машиностроение, 1979. Ч. 2. 334 с.

2. Гидродинамика двухфазного течения и микроструктура детали (часть 2) / Б. И. Семенов [и др.] // Заготовительные производства в машиностроении. 2011. №3. С. 17- 19.

3. Джиндо Н. А. Разработка и исследование метода тиксоштамповки ступицы тормозного диска из сплава АЛ9 на гидропрессе: дис. ... на соискание степени магистра в области техники и технологии. М., 2008. 105 с.

4. Койдан И. М. Совершенствование технологии тиксоштамповки алюминиевого сплава А357: дис. ... канд. техн. наук. М., 2014. 180 с.

5. Куштаров К. М. Исследование процесса формирования фасонных изделий из сплавов и металломатричных композитов на алюминиевой основе в твердожидком состоянии: дис. ... канд. техн. наук. М., 2004. 176 с.

6. Лобанов В. К., Чуйкова Е. В. Материаловедческие аспекты выбора технологии изготовления поршней ДВС // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2009. № 46. С. 120 - 122.

7. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний. Планирование механических испытаний и статистическая обработка результатов. РД 50-398-83. М.: Изд-во Стандартов, 1984. 199 с.

8. Олейник А. К., Чуйкова Е. В., Нестеренко А. В. Влияние кристаллизации под давлением и термообработки на триботехнические показатели и микротвердость сплава АЛ25 // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2010. № 51. С. 73 - 77.

9. Поршневые силумины / Н. А. Белов [и др.]. М.: ИД Руда и Металлы, 2011. 248 с.

10. Поршневые силумины: учеб. пособие. Колл. авторов. Под научной редакцией Афанасьева. Кемерово: Полиграф, 2005. 161 с.

11. Проведение поисковых и экспериментальных исследований по разработке композитных материалов для теплонапряженных деталей дизелей, разработка и внедрение тиксотехнологии для изготовления поршней форсированных дизелей из кремний-алюминиевых сплавов и композитов на их основе для модернизации базовых образцов средне- и высокооборотных дизельных двигателей и создания перспективных дизельных двигателей: Отчет о НИР (итоговый) / ОАО АХК «ВНИИМЕТМАШ» им. академика А.И. Целикова; Руководитель: И. Я. Белоусов. Гос. контракт № 12411.1370300.05.007 от 22.02.2012. М., 2014. 1258 с.

12. Семенов А. Б., Семенов Б. И. Рациональный выбор материалов и эффект синергии междисциплинарных подходов при выборе технологии производства точной фасонной заготовки из алюминиевого сплава // Заготовительные производства в машиностроении. 2014. №9.С.3-10.

13. Семенов Б. И., Куштаров К. М.. Производство изделий из металла в твердожидком состоянии. Новые промышленные технологии: учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 223 с.

14. Способ тиксопрессования цилиндрической тиксозаготовки в режиме сверхпластичности ее твердой фазы: пат. 2444412 Рос. Федерация: МПК В21С23/00, B21J5/06, B22D18/02 / Б. И. Семенов [и др.]; Патентообладатель: МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, РФ; заявл. 13.09.2010; опубл. 10.03.2012. Бюл. № 7. 11 с.

15. Структура и механические свойства тиксоштампованных сплавов (часть 3) / Б. И. Семенов [и др.] // Заготовительные производства в машиностроении. 2011. №4. С. 10- 13.

16. Хижнякова JI. В. Разработка технологических параметров штамповки осесимметричных поковок из алюминиевого сплава A3 56 в твердожидком состоянии (тиксоштамповки): дис. ... канд. техн. наук. М., 2007. 180 с.

17. Чуйкова Е. В. Влияние параметров горячего изостатического прессования на свойства сплава AJÏ25, закристаллизованного под давлением // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2006. № 33. С. 29-31.

18. Alloy Development for Thixoforming: Final Report for GR/M89096/01/ University of Leicester / Principal Investigator: H. Atkinson. 2003. 7 p.

19. Atkinson H. V. Alloys for Semi-solid Processing // Proceedings of the 12th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Cape Town (South Africa). 2013. V. 192 - 193. P. 16 - 27.

20. Atkinson H. V., Ward P. J. Thixoforming of Hypereutectic Al/Si Automotive

tVi

Pistons // Proceedings of the 10 International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Aachen and Liege (Germany and Belgium). 2008. P. 201 - 206.

21. Basting Investigations for optimisation of the process parameters of thixoforming / M. Modigell [et al.] // Proceedings of the 7th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Tsukuba (Japan). 2002. P. 77 - 82.

22. Becker E. Investigations experimentales et numériques pour l'identification des paramétrés clefs du procede de thixoforgeage de l'acier sur le produit mis en forme. L'Ecole Nationale Supériure d'Arts et Métiers. Doctorat ParisTech THÈSE pour obtenir le grade de docteur délivré par. 2008. 271 p.

23. Becker E., Bigot R., Langlois L. Thermal exchange effects on steel thixoforming processes // Proceedings of the International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2009. V. 48. P. 913 - 924.

24. Behrens B. A., Matthias T. Numerische abbildung der formgebung von aluminium im teilflüssigen zustand // UTF Science. 2009. V. 4. P. 1 - 9.

25. Bigot R., Favier V., Rouff C. Characterisation of semi-solid material mechanical behaviour by indentation test // Journal of Materials Processing Technology. 2005. V. 160. P. 43 - 53.

26. Birol Y. Forming of AlSi8Cu3Fe alloy in the semi-solid state // Journal of Alloys and Compounds. 2009. V. 470. P. 183 - 187.

27. Biais S., Loue W. R., Pluchon C. Structure control by electromagnetic stirring and reheating at semisolid state // Proceedings of the 4th International Conference on Semisolid Processing of Alloys and Composites. Sheffield (UK). 1996. P. 187 - 192.

28. Brody H. D., Flemings M. C. Solute redistribution in dendritic solidification // Transactions of the Metallurgical Society of AIME. 1966. V. 239. P. 615 - 624.

29. Chen H. I., Chen J. C., Liao J. J. The influence of shearing conditions on the rheology of semi-solid magnesium alloy // Materials Science and Engineering: A. 2008. V. 487. P. 114-119.

30. Clyne T. W., Kurz W. Solute redistribution during solidification with rapid solid state diffusion // Metallurgical and Materials Transactions A. 1981. V. 12A. P.965 - 971.

31. Comprehensive Materials Processing / edited by S. Hashmi. Amsterdam: Elsevier Science & Technology. 2014. 13 vols. 5634 p.

32. Continuous process for forming an alloy containing nondendritic primary solids: pat. 3902544 US / Flemings M. C., Mehrabian R., Riek R. G. Massachusetts Institute of Technology. Cambridge (MA, US). 1975. 12 p.

33. Côté P., M. Larouche, X. G. Chen New Developments with the SEED Technology // Proceedings of the 12th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. South Africa. 2012. P. 373 - 378.

34. Crystallization of a faceted primary phase in a stirred slurry / D. Smith [et al.] // Metallurgical and Materials Transactions A. 1991. V. 22. P. 575 - 584.

35. Effect of strontium, magnesium and iron content on mechanical properties of rheocast Al-7 mass%Si-Mg alloys / S. Sato [et al.] // Materials Transactions. 2009. V. 50. P. 354 - 360.

36. Fan Z. Semisolid metal processing //International Materials Reviews. 2002. V. 47. P. 49 - 85.

37. Fan Z., Liu G., Hitchcock M. Solidification behaviour under intensive forced convection // Materials Science and Engineering: A. 2005. V. 413 - 414. P. 229 - 235.

38. Fine grained metal composition: pat. 4415374 US / K. P. Young, C. P. Kyonka, J. A. Courtois. International Telephone and Telegraph Corporation. New York. 1983. 9 p.

39. Flemings M. Behavior of metal alloys in the semisolid state // Metallurgical and Materials Transactions: A. 1991. V. 22. P. 957 - 981.

40. Flemings M. C., Riek R. G., Young K. P. Rheocasting // Materials Science and Engineering. 1976. V. 25. P. 103 - 117.

41. Flemings M. C. Semi-solid forming - the process and the path forward // Metallurgical Science and Technology. 2000. V. 18. P. 3 - 4.

42. Forming and joining of commercial steel grades in the semisolid state / R. Kopp [et al.] // Journal of Materials Processing Technology. 2002. V. 130 - 131. P. 562 - 568.

43. Gabathuler J. P., Huber H. J., Erling J. Specific properties of produced parts using the thixocasting process // Metallurgia Italiana. 1994. V. 86. P. 609 - 615.

44. Guochao Gu. Metallurgical characterization of thixoforged steel parts for a better controlled manufacturing process. Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers. 2013. 200 p.

45. Gurland J. A structural approach to the yield strength of two-phase alloys with coarse micro structures // Materials Science and Engineering. 1979. V. 40. P. 59-71.

46. Haga T., Suzuki S. Casting of aluminum alloy ingots for thixoforming using a cooling slope // Journal of Materials Processing Technology. 2001. V. 118. P. 169 - 172.

47. Hong C. P. , Kim B. M. Development of an advanced rheocasting process and its applications // Proceedings of the 9th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Busan (South Korea). 2006. V. 116 - 117. P. 44 - 53.

48. Impact of experimental conditions on material response during forming of steel in semi-solid state / E. Becker [et al.] // Journal of Materials Processing Technology. 2010. V. 210. P. 1482- 1492.

49. Investigation into the rapid compression of semisolid alloy slugs / P. Kapranos [et al.] // Journal of Materials Processing Technology. 2001. V. 111. P. 31 - 36.

50. Ji S., Das A., Fan Z. Solidification behavior of the remnant liquid in the sheared semisolid slurry of Sn-15 wt.%Pb alloy // Scripta Materialia. 2002. V. 46. P. 205 - 210.

51. Ji S., Fan Z. Solidification behaviour of Sn-15Pb alloy under high shear rate and high intensity of turbulence // Metallurgical and materials transactions A. 2002. V. 33 A. P. 3511-3520.

52. Ji S., Fan Z., Bevis M. J. Semi-solid processing of engineering alloys by a twin -screw rheomoulding process // Materials Science and Engineering: A. 2001. V. 299. P. 210-217.

53. Ji S., Roberts K., Fan Z. Isothermal coarsening of fine and spherical particles in semisolid slurry of Mg-9Al-lZn alloy under low shear // Scripta Materialia. 2006. V. 55. P. 971 - 974.

54. Joly P. A., Mehrabian R. The rheology of a partially solid alloy // Journal of Materials Science. 1976. V. 11. P. 1393 - 1418.

55. Kapranos P. Thixoforming: from automotive to aerospace // APT Aluminium, Process & Product Technology. 2008. V. 5. P. 39 - 44.

56. Kattamis T.Z., Piccone T. J. Rheology of semisolid Al-4.5%Cu-1.5%Mg alloy // Materials Science and Engineering: A. 1991. V. 131. P. 265 - 272.

57. Kirkwood D. H. Semisolid metal processing // International Materials Reviews. 1994. V. 39. P. 173 - 189.

58. Kiuchi M., Sugiyama S. A new process to manufacture semi-solid alloys // ISIJ International. 1995. V. 35. P. 790 - 797.

59. Kumar P., Martin C. L., Brown S. B. Constitutive modeling and characterization of the flow behavior of semi-solid metal alloys slurries - I. The flow response // Acta Metallurgica et Materialia. 1994. V. 42. P. 3581 - 3915.

60. Kumar P., Martin C., Brown S. Shear rate thickening flow behavior of semisolid slurries // Metallurgical and Materials Transactions A. 1993. V. 24. P. 1107 - 1116.

61. Lashkari O., Ghomashchi R. The implication of rheological principles for characterization of semisolid Al-Si cast billets // Journal of Materials Science. 2006. V. 41. P. 5958 - 5965.

62. Lashkari O., Ghomashchi R. The implication of rheology in semi-solid metal processes: An overview // Journal of Materials Processing Technology. 2007. V. 182. P. 229 - 240.

63. Laxmanan V., Flemings M. Deformation of semi-solid Sn-15 Pet Pb alloy // Metallurgical and Materials Transactions A. 1980. V. 11. P. 1927 - 1937.

64. Lebeau S., Decker R. Microstructural design of thixomolded magnesium alloys // Proceedings of the 5th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Colorado (USA). 1998. P. 387 - 395.

65. Lehuy H., Masounave J., Blain J. Rheological behaviour and microstructure of stir-casting zincaluminium alloys // Journal of Materials Science. 1985. V.20.P.105-113.

66. Levaillant C. Rheological Aspects of Semi Solid Processing (abstract) // Proceedings of the 1st International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. France. 1990.

67. Liu D., Atkinson H. V., Jones H. Thermodynamic Prediction of Thixoformability in Alloys Based on the Al-Si-Cu and Al-Si-Cu-Mg Systems // Acta Materialia. 2005. V. 53. P. 3807- 3819.

68. Loue W. R., Suery M., Querbes J. L. Microstructure and rheology of partially remelted AlSi-alloys // Proceedings of the 2nd International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Cambridge (USA). 1992. P. 266 - 275.

69. Loue W. R.. Suery M. Microstructural evolution during partial remelting of Al-Si7Mg alloys // Materials Science and Engineering: A. 1995. V. 203. P. 1 - 13.

70. Loue W.R., Landkroon S., Kool W. H. Rheology of partially solidified AlSi7Mg0.3 and the influence of SiC additions // Materials Science and Engineering: A. 1992. V. 151. P. 255 -262.

71. Martin C. L., Favier D., Suery M.Viscoplastic behaviour of porous metallic materials saturated with liquid part I. Constitutive equations // International Journal of Plasticity. 1997. V. 13. P. 215 - 235.

72. Metal alloy compositions and process: pat. 6645323 US / M. C. Flemings, [et al.]. Massachusetts Institute of Technology. Cambridge (MA, US). 2003. 16 p.

73. Metal composition and methods for preparing liquid-solid alloy metal compositions and for casting the metal compositions: pat. 3951651 US / R. Mehrabian, M. C. Flemings; Massachusetts Institute of Technology. Cambridge (US). 1976. 13 p.

74. Method and apparatus for injection molding of semi-solid metals: pat. 5501266 US / K. K. Wang [et al.]. Cornell Research Foundation Inc. Ithaca (NY, US). 1996. 16p.

75. Method and apparatus of shaping semisolid metals: pat. 0745694 EU / A. Mitsuru [et al.]. UBE Industries Ltd. 1996. 120 p.

76. Method of producing shaped metal parts: pat. 4687042 US / K. P. Young. Alumax Inc. San Mateo (Calif., US). 1987. 5 p.

77. Modelling of Semi-Solid Processing / edited by H. V. Atkinson. Germany: Publ. Shaker Verlag. 2008. 177 p.

78. Modigell M., Koke J. Rheological Modeling on Semi-Solid Metal Alloys and Simulation of Thixocasting Process // Journal of Materials Processing Technology. 2001. V. 111. P. 53 - 58.

79. Moschini R. Manufacture of automotive components by semi liquid forming process // Proceedings of the 2nd International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. 1992. P. 149 - 158.

80. Nafisi S., Emadi D., Shehata M. T. Semi-Solid Processing of Al - Si Alloys: Effect of Stirring on Iron - Based Intermetallics // Proceedings of the 8th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Cyprus. 2004.

81. Nafisi S., Ghomashchi R., Charette A. The Influence of Grain Refiner on the Microstructural Evolution of Al-7%Si and A356 in the Swirled Enthalpy Equilibration Device (SEED) // Proceedings of the 8th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Cyprus. 2004.

82. Nan W. S., Guangji S., Hanguo Y. Rheological study of partially solidified Tin-Lead and Aluminium - Zinc alloys for stir - casting // Materials Transactions. 1990. V. 31. P. 715-722.

83. Optimization of the Microstructural Evolution of Al-8%Si in Cooling Slope Device / B. I. Semenov [et al.] // Proceedings of the 9th International Conference on

Semi - solid Processing of Alloys and Composites. Busan (South Korea). 2006. V. 116-117. P. 754-757.

84. Pistons and Engine testing / edited by Mahle GmbH. Germany: Vieweg+Teubner Verlag. 2012.284 p.

85. Principles of Solidification. An Introduction to Modern Casting and Crystal Growth Concepts / edited by M. E. Glicksman. New York: Springer. 2010. 530 p.

86. Progress in Advanced Structural and Functional Materials Design / edited by Tomoyuki Kakeshita. Springer. Japan. 2013. 290 p.

87. Quaak C. J., Katgerman L., Kool W. H. Viscosity evolution of partially solidified aluminium slurries after a shear rate jump // Proceedings of the 4 International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Busan (South Korea). 1996. P. 35 - 39.

88. Response of semi-solid Sn-15 pet Pb to rapid shear-rate changes / T. Liu [et al.] // Metallurgical and Materials Transactions A. 2003. V. 34. P. 409 - 417.

89. Rheological behavior of Al-Cu alloys during solidification constitutive modeling, experimental identification, and numerical study / O. Ludwig [et al.] // Metallurgical and Materials Transactions A. 2005. V. 36. P. 1525 - 1535.

90. Rheological properties and microstructural evolution of semi-solid aluminum alloys inoculated with mischmetal and with titanium / M. Ferrante [et al.] // Proceedings of the 5th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Colorado (USA). 1998. P. 35 - 42.

91. Ryoo Y. H., Kim D. H. Evolution of microstructure during semi-solid state processing of Mg-Al-Zn-X alloys // Proceedings of the 3rd International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. University of Tokyo (Japan). 1994. P. 95 - 104.

92. Semi-solid metal casting and forging / M. P. Kenney [et al.] / In Metal handbook. ASM International. 1988. V. 15. P. 327 - 338.

93. Semi-solid metal slurry preparing and forming equipment and method: pat. 1416982 CN. 2001. 8p.

94. Semi-solid Processing of Alloys / edited by D. H. Kirkwood [et al.] / Germany: Springer. 2010. 172 p.

95. Semisolid production processing of Mg alloys by thixomolding / L. Pasternak [et al.] // Proceedings of the 2nd International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. MIT (Cambridge, MA,USA), 1992. P. 159 - 169.

96. Shibata R., Kaneuchi T., Soda T. New semi-liquid metal casting process // In Proceedings of the 4th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. University of Sheffield (UK). 1996. P. 296 - 300.

97. Song R., Kang Y., Zhao A. Semi-solid rolling process of steel strips // Journal of Materials Processing Technology. 2008. V. 198. P. 291 - 299.

98. Spencer D., Mehrabian R., Flemings M. C. Rheological behavior of Sn-15 pet Pb in the crystallization range // Metallurgical and Materials Transactions B. 1972. V. 3. P. 1925 - 1932.

99. Suery M., Flemings M. Effect of Strain Rate on Deformation Behavior of SemiSolid Dendritic Alloys // Metallurgical and Materials Transactions A. 1982. V. 13. P. 1809- 1819.

100. Suery M., Zavaliangos A. Key problems in rheology of semi-solid alloys // In Proceedings of the 6th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Turin (Torino, Italy). 2000. P. 129 - 135.

101. Sukumaran K., Pai B. C., Chakraborty M. The effect of isothermal mechanical stirring on an Al-Si alloy in the semisolid condition // Materials Science and Engineering: A. 2004. V. 369. P. 275 - 283.

102. Thixoforming: Semi-solid Metal Processing / edited by G. Hirt, Reiner Kopp. 2009. 450 p.

103. Thixotropic Materials: pat. 5133811 US / D. H. Kirkwood, C. M. Sellars, L. G. E. Boyed. University of Sheffield (UK). 1992. 14 p.

104. Turng L.S., Wang K. K. Rheological behaviour and modelling of semi-solid Sn-15% Pb alloy // Journal of Materials Science. 1991. V. 26. P. 2173 - 2183.

105. Tzimas E., Zavaliangos A. Evaluation of volume fraction of solid in alloys formed by semisolid processing // Journal of Mater. Science. 2000. V. 35. P.5319-5329.

106. Wan G., Sahm P. R. Particle growth by coalescence and Ostwald ripening in rheocasting of PbSn // Acta Metallurgica et Materialia. 1990. V. 38. P. 2367 - 2372.

107. Wang G., Witulski T., Hirt G. Thixoforming of aluminium alloys using modified chemical grain refinement for billet production // La Metallurgia Italiana. 1994. V. 86. P. 29 - 36.

108. Wang H., Ning Z. L. Magnesium thixotropic structure produced by controlled nucleation method // Special Casting and Nonferrous Alloys. 2007.P.316-319.

109. Warmuzek M. Aluminum-Silicon Casting Alloys: Atlas of Microfractographs. ASM International. USA. 2004. 124 p.

110. Yang Y., Tsao C. Y. Viscosity and structure variations of Al-Si alloy in the semisolid state // Journal of Materials Science. 1997. V. 32. P. 2087 - 2092.

111. Yurko J. A., Martinez R. A., Flemings M. Development of semisolid rheocasting (SSR) // Proceedings of the 7th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Japan. 2002. P. 659 - 664.

112. Yurko J., Flemings M. Rheology and micro structure of semi-solid aluminum alloys compressed in the drop-forge viscometer // Metallurgical and Materials Transactions A. 2002. V. 33. P. 2737 - 2746.

113. Yurko J., Martinez A.. Flemings M. SSR™. The Spheroidal Growth Route to Semi-Solid Forming // Proceedings of the 8th International Conference on Semi-solid Processing of Alloys and Composites. Cyprus. 2004.