Influence of initial microstructure of aluminium alloy charge after its melting on the hard metal inherited structure

Authors

  • G. O. Ivanov State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine
  • V. A. Alekseeva State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine
  • О. О. Semerenko LLC "Metinvest - Mariupol mechanical-repair factory", Mariupol, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.31.2015.70151

Keywords:

aluminum, quasi-crystal, cluster, «gene» of crystallization, additional melting

Abstract

Metal properties heredity in the chain- initial hard state > liquid state > final solidified state has always been interesting for metallurgists. It is known that after the primary melting of charge there occurs microheterogenеous non-equilibrium melt with crystal-like groups of atoms and disordered area in it. With increase in temperature the melt approaches the equilibrium microhomogeneous state. The aim of this work is to study the charge microstructure influence on melt fluidity in the light of quasi-crystal model of liquid structure. Influence of isothermal heating on fluidity of aluminium melt, smelted from fine-grained and coarse-grained charge has been investigated. It has been stated that for coarse-grained metal additional melting of crystallization «genes» takes place in 1,4-quick time, as compared to fine-grained. The coefficients of exponential function for our experimental data have been calculated. It has been stated that the exponent depends on the charge microstructure, and multiplier depends on the soaking temperature. On the basis of A. Einstein equation for the calculation of liquid viscosity from the known fraction of admixtures and clean liquid viscosity an analogical equation for fluidity and calculation of quasi-crystals volume share in the melt have been derived. It has been found that the charge grain size affects the speed of quasi-crystals additional melting in the melt. The reference amount of quasi-crystals at the initial moment of large- and fine-grained charge melting has been calculated from our metallographic, experimental and estimated data

Author Biographies

G. O. Ivanov, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Аспирант

V. A. Alekseeva, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Ассистент

О. О. Semerenko, LLC "Metinvest - Mariupol mechanical-repair factory", Mariupol

Инженер

References

Никитин В.И. Перспективы технологий генной инженерии в расплавах / В.И. Никитин // Литейное производство. – 1999. – № 1. – С. 5-9.

Скребцов А.М. Поведение кластеров металлического расплава при его нагреве до высоких температур / А.М. Скребцов // Научные проблемы современной металлургии. – Мариуполь : ПГТУ, 2007. – С. 36-55.

Скребцов А.М. Жидкие металлы. Их свойства и строение : учебное пособие для ВУЗов / А.М. Скребцов. – Мариуполь, ПГТУ, 2010. – 252 с.

Изучение структурных перестроек в жидких металлах на модельном сплаве / А.М. Скребцов [и др.] // Вісник Приазовського державного технічного університету : Зб. наук. пр. / ПДТУ. – Маріуполь, 2008. – Вип. 18. – С. 61-65.

Готгильф Т.Л. Исследование влияния гистерезиса вязкости в металлических расплавах / Т.Л. Готгильф, А.П. Любимов // Физическая химия металлургических процессов и систем. МИСиС, сб. 41. – М. : Металлургия, 1966. – С. 160-170.

Еланский Г.Н. Строение и свойства металлических расплавов / Г.Н. Еланский. – М. : Металлургия, 1991. – 158 с.

Жидкая сталь / Б.А. Баум [и др.]. – М. : Металлургия, 1991. – 158 с.

Ершов Г.С. Строение и свойства жидких и твердых металлов / Г.С. Ершов, В.А. Черняков. – М. : Металлургия, 1978. – 248 с.

Ершов Г.С. Структурообразование и формирование свойств металлов и сплавов / Г.С. Ершов, Л.А. Позняк. – К. : Наукова думка, 1993. – 380 с.

Епифанов Г.И. Физика твердого тела / Г.И. Епифанов. – М. : Высшая школа, 1965. – 276 с.

Рыжиков А.А. Некоторые особенности процесса плавления и структуры жидких металлов / А.А. Рыжиков, И.В. Гаврилин // Прогрессивная технология литейного производства. – Горький: Волго-Вятское книжное издательство, 1969. – С. 3-10.

Арсентьев П.П. Металлургические расплавы и их свойства / П.П. Арсентьев, Л.А. Коледов. – М. : Металлургия, 1976. – 376 с.

How to Cite

Ivanov, G. O., Alekseeva, V. A., & Semerenko О. О. (2016). Influence of initial microstructure of aluminium alloy charge after its melting on the hard metal inherited structure. Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical Sciences, (31), 72–79. https://doi.org/10.31498/2225-6733.31.2015.70151