Аддитивно выращенный эвтектический сплав Al–12Si

С использованием аддитивной проволочной технологии, сотрудниками ИФПМ СО РАН получены образцы эвтектического сплава Al-12Si (АК12). После послойного выращивания образцов в виде стенок в материале были обнаружены микроструктуры, состоящие из алюминиевых дендритов и эвтектик Al/Si, а также полосы термического влияния, где кристаллы кремния укрупнялись при повторном нагреве от нанесения следующего слоя. В зернах алюминия, подвергнутых повторному нагреву, были обнаружены мелкие когерентные выделения фазы Al₃FeSi. С помощью просвечивающей электронной микроскопии было обнаружено двойникование частиц кремния, что было результатом напряжений из-за несоответствия коэффициентов термического расширения между Al и Si, которые возникли при охлаждении до комнатных температур. Предел прочности на растяжение и предел текучести выращенных сплавов составили 185 МПа и 115 МПа, соответственно, по сравнению с 84 и 142 МПа для литого сплава. Минимальный износ был получен на образцах, вырезанных из средней части стенки. Аддитивная проволочная технология позволила получить структуры Al–12Si с равноосными эвтектическими кристаллами Si, что привело к повышению прочности на растяжение и сжатие, а также к повышению износостойкости по сравнению с литым сплавом.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 23-11-00222, https://rscf.ru/project/23-11-00222/) и в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН тема  FWRW-2022-0004. Результаты исследования опубликованы в журнале Metals and Materials International (Q1, Impact factor 3.3).

Sergei Tarasov, Ruslan Balokhonov, Veronika Utyaganova, Anna Zykova, Nikolai Savchenko, Andrey Vorontsov, Varvara Romanova, Nikolai Shamarin, Evgeny Knyazhev, Denis Gurianov, Evgeny Moskvichev. Microstructure, Mechanical Properties and Tribological Behavior of Wire Electron Beam Additive Manufactured Eutectic Al–12Si Alloy // Metals and Materials International, 2024, https://doi.org/10.1007/s12540-024-01785-8