ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И НАНОЧАСТИЦ НА МИКРОСТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА

Изучены микроструктура и механические свойства матричного композита на основе алюминиевого сплава АА2024, армированного наночастицами TiO2. Интерметаллид AlMgCu сформирован в алюминиевой матрице, укрепленной наночастицами TiO2 с различными концентрациями (0, 2,5, 5,0 и 7,5 %), полученными с использованием технологии литья с перемешиванием. Процесс литья с перемешиванием сопровождался последующей термообработкой при 500 °C. Затем сплав быстро охлаждали в воде до температуры 25 °C и проводили старение при 185 °C в течение 3 ч. Такая обработка приводит к растворению наночастиц титана в матрице, формируются ультрадисперсные соединения вокруг зерен алюминиевого композита. Согласно полученным результатам соединения Al7Cu2Fe и Al(Cu, Mn, Fe, Si) формируют единую структуру в междендритных областях. При добавлении до 2,5 % оксида титана количество мелких игольчатых выделений Al – Cu – Mg вблизи междендритных областей увеличивалось, но дальнейшее добавление оксида титана уменьшало их количество в этой зоне. После термообработки с добавкой до 7,5 % оксида титана игольчатые выделения Al – Cu – Mg в междендритных областях исчезали и выпадали во внутренней зоне дендритов. При добавлении TiO2 и проведении термообработки непрореагировавшие интерметаллиды и Al3Ti полностью превращались в Al3MgCu. С увеличением содержания TiO2 от 5,0 до 7,5 % вместо выделений Al2CuMg в алюминиевой матрице образовывались выделения Al6Mg4Cu. Добавление 5 % оксида титана повышает твердость композита примерно на 33 % по сравнению с образцами без наночастиц оксида титана.