Wpływ molibdenu na proces krystalizacji, mikrostrukturę i właściwości siluminu 226

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań siluminu podeutektycznego z dodatkiem molibdenu przeznaczonego do odlewania ciśnieniowego. Badania obejmowały analizę termiczną i derywacyjną procesu krystalizacji, analizę metalograficzną mikrostruktury odlewów wykonanych w próbniku ATD i ciśnieniowych oraz określenie podstawowych właściwości mechanicznych siluminu. Do badań przeznaczono silumin gatunku 226, który jest typowym siluminem do odlewania pod ciśnieniem. Do tego siluminu wprowadzano zaprawę AlMo8 w ilości pozwalającej na uzyskanie stężenia Mo w stopie po około 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 i 0,5%. Badania procesu krystalizacji wykazały analogiczny przebieg krzywych ATD siluminu bez dodatku Mo oraz siluminów zawierających około 0,1; 0,2; 0,3 i 0,4% Mo. Wykazano zmianę w procesie krystalizacji badanego siluminu wywołaną zwiększeniem stężenia Mo do 0,5%. Zmiana ta polegała na wystąpieniu dodatkowego efektu cieplnego na krzywych ATD, który nie występował w siluminie bez dodatku Mo i siluminach o mniejszym jego stężeniu. W mikrostrukturze siluminu odlewanego do próbnika ATD zawierającego 0,3−0,5% Mo wystąpiły fazy, których nie obserwowano w stopach bez badanego dodatku i o mniejszym jego stężeniu. W odlewach ciśnieniowych fazy te wystąpiły we wszystkich badanych siluminach z dodatkiem Mo. Wymiary tych faz zwiększają się wraz ze wzrostem stężenia Mo w siluminie. Przeprowadzone badania podstawowych właściwości mechanicznych siluminów odlewanych pod ciśnieniem wykazały, że największą wartość wytrzymałości na rozciąganie R_m i wydłużenia względnego A uzyskano dla siluminu 226 z dodatkiem 0,4% Mo. Stanowi to wzrost R_m o 7,6% i A o 13,8% w ujęciu względnym w stosunku do siluminu 226 bez dodatku Mo. Największą wartość umownej granicy plastyczności R_p0,2 i twardości HB uzyskano dla siluminu 226 bez dodatku Mo.

The article presents the results of studies of hypoeutectic silumin with a molybdenum addition used for pressure casting. The studies included a thermal-derivative analysis of the crystallization process, a metallographic analysis of the microstructure of casts made in a DTA tester and pressure casts, as well as the determination of the basic mechanical properties of the silumin. For the tests, silumin 226 was selected, which is a typical silumin for pressure casting. The AlMo8 master alloy was introduced into the silumin in an amount allowing the Mo concentration in the alloy to be about 0.1; 0.2; 0.3; 0.4 and 0.5%. The examination of the crystallization process showed an analogous course of the DTA curves of the silumin without the Mo addition and the silumins containing about 0.1; 0.2; 0.3 and 0.4% Mo. A change in the crystallization process of the examined silumin was established, caused by an increase of the Mo concentration to 0.5%. This change consisted in the occurrence of an additional thermal effect on the DTA curves, which did not take place in the silumin without the Mo addition or in the silumins with lower Mo concentrations. The microstructure of the silumin cast into the DTA tester with 0.3−0.5% Mo contained phases which were not observed in the alloys without the examined addition or with its lower concentrations. In the pressure casts, these phases were present in all the examined silumins with the Mo addition. The dimensions of these phases increase with the increase of the Mo concentration in the silumin. The performed studies of the basic mechanical properties of the silumins cast under pressure showed that the highest value of tensile strength R_m and unit elongation A were obtained for silumin 226 with the addition of 0.4% Mo. This constitutes an increase of R_m by 7.6% and of A by 13.8% in relative terms with respect to silumin 226 without the Mo adszczególdition. The highest values of yield strength R_p0.2 and hardness HB were obtained for silumin 226 without the Mo addition.