ПОВЫШЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ВВОДЕ КАРБИДА БОРА

Оригинальная статья / Original article УДК 621.762.52

DOI: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2020-3-663-671

Повышение механических свойств композиционных алюминиевых сплавов при вводе карбида бора

© А.Л.А. Алаттар*, В.Ю. Бажин*, А.А. Власов**

*Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, Россия.

**Ассоциация «Молодежная площадка профессиональных металлургов», г. Красноярск, Россия

Резюме: Цель - получение металлического композиционного материала на основе сплава алюминия Al - 5%Cu с введением добавок карбида бора B4C и изучение микроструктурных особенностей и механических свойств литых заготовок на его основе. Литые заготовки из алюминиевого сплава, содержащего 5% масс. С u с различным (от 2 до 7% масс.) содержанием карбида бора, готовили в лабораторных машинах литья под давлением (частицы B4C крупностью 5-7 мкм вводили в расплав при непрерывном перемешивании непосредственно перед литьем). Испытания образцов на растяжение при удлинении 0,1-0,5 мм осуществляли на разрывных машинах марки «Shi-madzu» в соответствии со стандартами ASTM. Изучение микроструктуры экспериментальных образцов проводили методом сканирующей электронной микроскопии с помощью микроскопа INSPECT S50 (FEI, Нидерланды). При изучении микроструктуры образцов установлено, что при введении карбида бора в алюминиевую матрицу композит содержит включения промежуточной фазы кристаллизации Al2Cu и распределенные по всему объему матрицы включения частиц B4C; имеются зоны пористости в виде слабого контакта матричного материала с встраиваемой поверхностью армированной частицы карбида бора, фиксируется высокий уровень смачивания матричным расплавом, что приводит к равномерному распределению частиц в объеме матрицы. Наилучшие показатели по твердости (113 HV) и пределу прочности на растяжение (~180 МПа) имеют образцы с добавкой карбида бора в количестве 5%: при данном содержании наблюдается низкая ликвация частиц в объеме матрицы Al-Cu и, как следствие, равномерная мелкозернистая структура заготовки для выбранного состава композита. По результатам исследований рекомендован в качестве материала для изготовления изделий с требуемыми твердостью и прочностью состав композита, получаемого литьем под давлением, на основе сплава Al - 5%Cu с добавкой частиц карбида бора 5%.

Ключевые слова: алюминиевые матричные композиты, сканирующая электронная микроскопия, карбид бора, литье под давлением, металлические композиционные материалы, механические свойства

Информация о статье: Дата поступления 09 января 2020 г.; дата принятия к печати 29 мая 2020 г.; дата он-лайн-размещения 30 июня 2020 г.

Для цитирования: Алаттар А.Л.А., Бажин В.Ю., Власов А.А. Повышение механических свойств композиционных алюминиевых сплавов при вводе карбида бора. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 3. С. 663-671. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-3-663-671

Investigation into the use of boron carbide to improve the mechanical properties of composite aluminium alloys

Aboelkhair A.L. Alattar*, Vladimir Yu. Bazhin*, Alexander A. Vlasov**

*St. Petersburg Mining University, St. Petersburg, Russia

**Youth Platform of Professional Metallurgists Association, Krasnoyarsk, Russia

Abstract: The present work is aimed at obtaining a metal composite material based on Al - 5%Cu aluminium alloy by the addition of B4C boron carbide and studying the microstructural features and mechanical properties of cast billets based on this material. Aluminium alloy cast billets containing 5%wt. of Cu with a boron carbide content varying from 2 -7 wt% were prepared in laboratory die casting machines. Immediately prior to casting, B4C particles with a size of 5-7 |jm were introduced into the melt under continuous stirring. A tensile test of the samples having an elongation of 0.1-0.5 mm was carried out by Shimadzu tensile testing machines in accordance with ASTM standards. The microstructure of the experimental samples was studied by scanning electron microscopy using an INSPECT S50 microscope (FEI, Netherlands). In terms of the aluminium matrix microstructure following the introduction of boron carbide, the composite was established to contain inclusions of the Al2Cu intermediate crystallisation phase and B4C particle inclusion matrices

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):663-671

distributed throughout the entire sample volume. Porosity zones were detected in the form of weak contact of the matrix material with the embedded surface of the boron carbide reinforced particle. A high level of wetting by the matrix melt was observed, leading to a uniform distribution of particles in the matrix. The best indicators of hardness (113 HV) and tensile strength (~180 MPa) are characteristic of the samples with the addition of boron carbide in an amount of 5%. At this content, due to the low observed particle segregation in the volume of the Al -Cu matrix, a uniform fine-grained billet structure for the selected composition of the alloy was obtained. According to the research results, the composition of the alloy obtained by die casting based on Al-5%Cu alloy with the addition of boron carbide in amount of 5% can be recommended as a suitable material for the manufacture of products with due to its attractive hardness and strength properties.

Keywords: aluminium matrix composites, scanning electron microscopy, boron carbide, die casting, metal composite materials, mechanical properties

Information about the article: Received January 09, 2020; accepted for publication May 29, 2020; available online June 30, 2020.

For citation: Alattar ALA, Bazhin VYu, Vlasov AA. Investigation into the use of boron carbide to improve the mechanical properties of composite aluminium alloys. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2020;24(3):663-671. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-3-663-671

1. ВВЕДЕНИЕ

Композиционные алюминиевые сплавы на современном этапе являются важной группой конструкционных материалов [1-8], которые содержат комбинацию из двух или более материалов с четкой границей между ними. Разработка и применение металлических композиционных материалов (МКМ), состоящих из матрицы и распределенных в ней армирующих элементов, и благодаря этому имеющих качественно новые, часто уникальные свойства, составляют одно из ключевых направлений развития современного материаловедения. В большинстве случаев только МКМ могут удовлетворить требования новых технологий, которые характеризуются ужесточением условий эксплуатации: повышенные нагрузки, значительные скорости, высокие температуры, агрессивность эксплуатируемой среды, снижение общей массы1 [9].

Материал матрицы должен быть тщательно выбран в зависимости от его свойств и поведения при армировании частицами. Поскольку он является основным компонентом в МКМ, сплав матрицы следует выбирать только после тщательного анализа его химической совместимости с частицами, способности максимально сма-

чивать их поверхность, а также его собственных свойств и механических характеристик после литья заготовки [10].

Алюминиево-металлические матричные композиты приобрели широкое распространение благодаря своим улучшенным трибологическим свойствам, которые заменяют их монолитные аналоги в первую очередь в автомобильной, аэрокосмической и энергетической областях. МКМ на основе алюминия являются «легкими композитами» и не только обеспечивают высокий уровень пластичности, но и повышенную ударную вязкость, а также приобретают свойства, характерные для керамических изделий, такие как твердость, высокая прочность и хороший модуль упругости. Размер, объемная доля и распределение армированного элемента в алюминиевой матрице являются важными факторами, от которых зависят общие свойства МКМ. Чтобы иметь лучшие механические свойства, такие как прочность, твердость и стабильность размеров (коэффициент линейного расширения), армированный материал должен быть равномерно распределен, иметь минимальную ликвацию [11].

Армированные алюминием соединения могут быть получены дисперсным способом, твердофазными способами при

Алюминиевые композиционные сплавы - сплавы будущего: учеб. пособ. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2013. 82 с.

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):663-671

получении порошков или жидкофазным способом [12]. Известные соединения алюминия [13], такие как спеченный алюминиевый порошок, в котором частицы оксида алюминия А1203 выступают в качестве центров кристаллизации, получают путем спекания твердой фазы алюминиевых порошков, покрытых оксидной пленкой [14]. Среди известных способов получения композиционных литейных материалов можно выделить методы образования твердых примесей [15], инжекцию твердых частиц газом [16], сложных потоков [17] и плавление смеси порошков [18]. Однако эти методы не нашли широкого применения по причинам высокой себестоимости производства, необходимости длительной предварительной подготовки порошковых материалов, и проведения процесса при высоких температурах плавления компонентов. Кроме того, все эти способы связаны с оценкой сбора данных о распределении частиц в композите, но на практике фактически не контролируются.

Среди различных керамических частиц частицы В4С являются одними из наиболее перспективных из-за их высокой прочности, низкой плотности, чрезвычайно высокой твердости и износостойкости, хорошей химической стабильности, способности поглощать нейтроны [19-21]. Кроме этого, частицы карбида бора имеют высокоразвитую поверхность, что обеспечивает хорошие смачиваемость и контакт в матричном сплаве.

После механического перемешивания при плавлении сплава Al - 5%Си снижается температура ликвидуса расплава, и дополнительный этап кристаллизации под давлением является эффективным средством для процессов восстановления газов и уменьшения пористости с последующей корректировкой зеренной структуры [22].

Преимуществом в использования частиц карбида бора является их доступность и распространенность в природе. В4С имеет высокий уровень твердости, облада-

ет низкой плотностью, химической стойкостью без взаимодействия с компонентами матрицы. Однако одним из недостатков карбида бора является его низкая тепло-проводность2 [23].

В работе изучаются и сравниваются микроструктурные особенности и механические свойства литых заготовок на основе стандартного сплава А! - 5%Си при изменении концентрации частиц В4С, которые получены методом литья расплава в жидко-твердом состоянии под давлением.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Литые заготовки на основе алюми-нийсодержащего сплава готовили в специальных машинах литья под давлением. Частицы карбида бора крупностью 5-7 мкм вводили непосредственно в расплав при постоянном перемешивании перед литьем.

В ходе исследования проводили испытание 4 образцов размером 30х60 мм на растяжение, которое выполняли на разрывных машинах компании «АНАЛИТ» марки «Shimadzu» в соответствии со стандартами ASTM для разного состава композитов (А1 - 5%Си; А1 - 5%Си - 2%B4C; А1 -5%Си - 5%В4С; А1 - 5%Си - 7%В4С).

Для каждого образца было выполнены измерения на растяжение, относительное удлинение, твердость (таблица).

Величина нагрузки на растяжение постепенно увеличивается с повышением содержания частиц В4С в матрице. Свойства испытуемых композитов в основном зависят от % удлинения при разрыве отдельных образцов.

На рис. 1 показано изменение показателя прочности на растяжение при увеличении величины армирования матрицы карбидом бора (2%, 5% и 7%). Прочность образца композита А! - 5%Си с добавлением 2% В4С ниже, чем прочность А! - 5%Си с добавлением 5% В4С.

2Горшенков М.В. Высоконаполненные алюминиевые композиты, упрочненные борсодержащими частицами: структура и свойства: дис. ... канд. техн. наук: 05.16.09. М., 2013. 199 с.

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):663-671

Результаты на удлинение образца Results of sample elongation

№ образца Состав композита Величина удлинения, мм

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Нагрузка, Н

1 Al - 5%Cu 3544 4272 4882 5306 5492

2 Al - 5%Cu - 2%B4C 3917 4483 4973 5435 5630

3 Al - 5%Cu - 5%B4C 4072 4574 5098 5562 5745

4 Al - 5%Cu -- 7%B4C 4187 4681 5167 5678 5897

re

X <u

3- s

О I

Q. О)

= X

as

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

Al-5%Cu Al-5%Cu-2%B4C Al-5%Cu-5%B4C Al-5%Cu-7%B4C

0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 0,014 0,016 0,018 Деформация, мм

Рис. 1. Кривая зависимости напряжения от деформации для металлического матричного композита Al - 5%Cu с различным содержанием B4C Fig. 1. Stress-strain curve for Al - 5%Cu metal matrix composite with different B4C contents

Видно, что при увеличении нагрузки прочность А1 - 5%Си с добавлением 2% В4С ниже, чем прочность А1 - 5%Си с содержанием 5% масс. В4С. Изменения показателя прочности соответствуют структурным изменениям, которые в нашем случае подтверждаются результатами микроструктурного анализа. Однако для всех испытуемых образцов сохраняется общая тенденция роста предела прочности на растяжение.

При изучении твердости полученных образцов установлено, что без добавки карбида бора образец имеет твердость 104 НУ, а уже с содержанием 5% В4С - 113 НУ.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для изучения микроструктуры образцов с различным содержанием карбида бора, а в матрице алюминиевого сплава - с медью, использовали метод сканирующей

электронной микроскопии (СЭМ) с помощью микроскопа INSPECT S50 (FEI, Нидерланды); изученные образцы: сплав Al -5%Cu с добавками B4C 2, 5, 7% масс.

Микроструктуры алюминиевого композита показаны на рис. 2-4. Хорошо видны участки зеренной структуры и их равномерное распределение по объему. Обозначены зоны точечной коррозии и пористости в виде низкого контакта матричного материала с встраиваемой поверхностью армированной частицы карбида.

На рис. 2-4 представлены микроструктуры композитов на основе сплава Al - 5%Cu с различным содержанием упрочняющих частиц B4C. Помимо твердого раствора алюминия, структуры содержат (яркий фон) включения промежуточной фазы кристаллизации Al2Cu и (темный фон) равномерно распределенные включения частиц B4C.

0

Рис. 2. Микрофотография (результат сканирующей электронной микроскопии) испытываемого на растяжение образца смеси Al - 5%Cu - 2%B4C при увеличении: a - х500; b - х200; c - х100 Fig. 2. Micrograph (SEM result) of the tensile test of a sample mixture Al - 5%Cu - 2%B4C at: a - 500x; b - 200x; c - 100x magnification

a b c

Рис. 3. Микрофотография (результат сканирующей электронной микроскопии) испытываемого на растяжение образца смеси Al - 5%Cu - 5%B4C при увеличении:

a - х500; b - х200; c - х100 Fig. 3. Micrograph (SEM result) of the tensile test of a sample mixture Al - 5%Cu - 5%B4C at: a - 500x; b - 200x; c - 100x magnification

ab c

Рис. 4. Микрофотография (результат сканирующей электронной микроскопии) испытываемого на растяжение образца смеси Al - 5%Cu - 7%B4C при увеличении: a - х500; b - х200; c - х100 Fig. 4. Micrograph (SEM result) of the tensile test of a sample mixture Al - 5%Cu - 7%B4C at: a - 500x; b - 200x; c - 100x magnification

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):663-671

На рис. 3 можно четко обнаружить плоскую границу межфазного взаимодействия матрицы и частицы.

На рис. 4 видны границы раздела между матрицей и упрочняющими частицами. Обнаруженная локальная пористость связана с плохой смачиваемостью частиц карбида бора матричным материалом. Также можно увидеть диффузию бора в матрице и присутствие фазы А12Си вокруг частицы. Хорошая межфазная связь армирующих частиц и матрицы помогает придать заготовке из композиционного сплава необходимые механические и физические свойства. Анализ результатов испытаний образцов показал, что при повышении содержания карбида бора пластичность материала снижается на 15-20%, что, в свою очередь, приводит к значительному увеличению твердости НВ. Исследования микроструктур методом сканирующей электронной микроскопии показали, что дисперсия частиц микронного размера более однородна, в то время как гибридные частицы приводили к агломерации частиц.

Необходимо отметить хорошую связь между частицами карбида бора и матрицей, где матрица плотно прикреплена к частице без пор и трещин на границе раздела.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последние годы композиционные материалы на основе алюминия и его сплавов стали перспективным материалом

высокого класса. Свойства и износ являются основными параметрами материала, необходимыми при проектировании и улучшении сложных конструкций. Композиты, армированные карбидом бора, экономичны и представляют собой очень перспективные материалы, особенно в области электроники и автомобилестроения. Добавка карбида бора придает материалам уникальные механические свойства, такие как твердость и прочность на растяжение. Матричные материалы, полученные литьем под давлением, на основе сплава А1 -5%Си с добавкой частиц В4С до 5% имеют более высокие (по равнению с сплавом, взятым за основу) показатели по твердости (113 V), пределу прочности на растяжение (~180 МПа) и равномерности распределения элементов в матрице, что доказывается микроскопическим исследованием структуры изучаемых образцов композита.

Результаты исследования показывают, что для производства композитов процесс литья под давлением имеет технологические и экономические преимущества. По сравнению с композитами, усиленными микрочастицами, по сравнению с композитами с гибридными частицами имеют оптимальную твердость и прочность. Сканирующие электронно-микроскопические исследования микроструктур образцов сплава показали, что дисперсия частиц микронного размера более однородна, в то время как гибридные частицы приводили к агломерации частиц.

Библиографический список

1. Shao Chenwei, Zhao Shuo, Wang Xuegang, Zhu Yankun, Zhang Zhefeng, Ritchie R.O. Architecture of high-strength aluminum-matrix composites processed by a novel microcasting technique // NPG Asia Materials. 2019. Vol. 11. No. 69. P. 148-150. https://doi.org/10.1038/s41427-019-0174-2

2. Joel J., Anthony Xavior M. Aluminium Alloy Composites and its Machinability studies; A Review // PARIPEX - Indian Journal of Research. 2018. Vol. 5. Issue. 5. Part. 2. P. 13556-13562. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.02.351

3. Li Xin, Yan Hong, Wang Zhi-Wei, Li Ning, Liu Jian-Long, Nie Qiao. Effect of Heat Treatment on the Micro-

structure and Mechanical Properties of a Composite Made of Al-Si-Cu-Mg Aluminum Alloy Reinforced with SiC Particles // Metals. 2019. Vol. 9. Issue 11. Р. 1205. [Электронный ресурс]. URL:

https://www.mdpi.com/2075-4701/9/11/1205 (05.02.2019). https://doi.org/10.3390/met911120

4. Mavhungu S.T., Akinlabi E.T., Onitiri M.A., Varachia F.M. Aluminum Matrix Composites for Industrial Use: Advances and Trends // Procedia Manufacturing. 2017. Vol. 7. P. 178-182. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2016.12.045

5. Thirumoorthy A., Arjunan T.V., Senthil Kumar K.L. Latest Research Development in Aluminum Matrix with

Particulate Reinforcement Composites - A Review // Materials Today Proceedings. 2018. Vol. 5. No. 1. P. 1657-1665.

6. Ramnath B.V., Elanchezhian C., Annamalai RM., Ara-vind S., Atreya T.S.A., Vignesh V., et al. Aluminium Metal Matrix Composites - A Review // Reviews on Advanced Materials Science. 2014. Vol. 38. P. 55-60.

7. Достаева А.М., Смагулов Д.У., Немчинова Н.В. Расчет и экспериментальное исследование фазовых превращений в сплавах системы Al-Zr-Fe-Si // «Металлургия: технологии, инновации, качество» «Металлургия - 2017»: труды XX Междунар. науч.-практ. конф.: в 2 ч. (г. Новокузнецк, 15-16 ноября 2017 г.). Новокузнецк: Изд-во СибГИУ, 2017. Ч. 1. С. 39-44.

8. Гусева Е.А., Константинова М.В., Гусев А.О. Пути повышения надежности промышленного оборудования // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 10. С. 218-224.

9. Романов А.Д., Чернышов Е.А., Мыльников В.В., Романова Е.А. Разработка технологии получения композиционного материала на основе алюминия // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 12. Ч. 2. С. 176179. [Электронный ресурс]. URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6292 (16.02.2019).

10. Левашов Е.А., Рогачев А.С., Юхвид В.И., Боро-винская И.П. Физико-химические и технологические основы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. М.: Бином, 1999. 176 с.

11. Кнорозов Б.В., Усова Л.Ф., Третьяков А.В., Кита-ев Я.А., Филькин В.М., Шевченко А.А. [и др.]. Технология металлов и металловедение. М.: Металлургия, 1987. 800 с.

12. Teresiak A., Kubsch H. X-ray investigations of high energy ball milled transition metal carbides // Nanostruc-tured Materials. 1995. Vol. 6. Issue. 5-8. P. 671-674. https://doi.org/10.1016/0965-9773(95)00147-6

13. Попов В.А., Мармулев А.В., Кондратенков М.Ю. Теоретическая оценка возможности получения ме-талломатричных композитов с малым размером упрочняющих частиц // Известия вузов. Цветная металлургия. 2005. № 1. С. 52-56.

14. Ahlatci H., Koger T., Candan E., Qimenoglu H. Wear behaviour of Al/(Al2O3p+SiCp) hybrid composites // Tribology International. 2006. Vol. 39. No. 3. P. 213220. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2005.01.029

15. Bazhin V.Yu., Alattar A.L., Danilov I.V. Development of technologies for the production of multi-component

ligatures Al-Cu-B-C with high thermal characteristics // IOP Conference series: Material Science and Engineering. 2019. Vol. 537. Issue 2. P. 134-142. [Электронный ресурс]. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/537/2/022037 (27.01.2019). https://doi.org/10.1088/1757-899X/537/2/022037

16. Калашников И.Е., Болотова Л.К., Чернышова Т.А. Влияние наноразмерных тугоплавких добавок на кристаллизацию алюмоматричных композиционных материалов, произведенных в процессе in-situ // Кинетика и механизм: тез. докладов VI Междунар. науч. конф. (г. Иваново, 21-24 сентября 2010 г.). Иваново, 2010. С. 182.

17. Шумихин В.С. Билецкий А.К., Щерецкий А.А. Композиционные сплавы на основе алюминия // Литейное производство. 1992. № 9. С. 13-14.

18. Абузин Ю.А. Неравновесные структуры в металлических композиционных материалах // Металлургия машиностроения. 2009. № 6. С. 32-35.

19. Robson J.D., Prangnell P.B. Modelling Al3Zr disper-soid precipitation in multicomponent aluminium alloys // Materials Science and Engineering: A. 2003. Vol. 352. Issue 1-2. P. 240-250. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(02)00894-8

20. Schobel M., Pongratz P., Degischer H.P. Cohere n-cy loss of Al3(Sc, Zr) precipitates by deformation of an Al-Zn-Mg alloy // Acta Materialia. 2012. No. 60. Issue 10. P. 4247-4254. http://doi.org/10.1016/j.actamat.2012.04.011

21. Canakci A., Arslan F., Varol T. Effect of volume fraction and size of B4C particles on production and microstructure properties of B4C reinforced aluminium alloy composites // Materials Science and Technology. 2013. Vol. 29. Issue 8. P. 954-950. http://doi.org/10.1179/1743284713Y.0000000232

22. Xing Hongwei, Cao Xiaoming, Hu Wanping, Zhao Longzhi, Zhang Jinsong. Interfacial reactions in 3D-SiC network reinforced Cu-matrix composites prepared by squeeze casting // Materials Letters. 2005. Vol. 59. Issue 12. P. 1563-1566. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2005.01.023

23. Курбаткина Е.И., Белов Н.А., Горшенков М.В. Структура и фазовый состав композиционных гранул на основе термостойкого алюминиевого сплава АЛТЭК с борсодержащим наполнителем // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2012. № 3. С. 33-36.

References

1. Shao Chenwei, Zhao Shuo, Wang Xuegang, Zhu Yankun, Zhang Zhefeng, Ritchie RO. Architecture of High-Strength Aluminum-Matrix Composites Processed by a Novel Microcasting Technique. NPG Asia Materials. 2019; 11 (69): 148-150. https://doi.org/10.1038/s41427-019-0174-2

2. Joel J, Anthony Xavior M. Aluminium Alloy Compo-

sites and its Machinability Studies; A Review. PARIPEX - Indian Journal of Research. 2018;5(2): 13556-13562. https://doi.Org/10.1016/j.matpr.2018.02.351 3. Li Xin, Yan Hong, Wang Zhi-Wei, Li Ning, Liu Jian-Long, Nie Qiao. Effect of Heat Treatment on the Microstructure and Mechanical Properties of a Composite Made of Al-Si-Cu-Mg Aluminum Alloy Reinforced with

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):663-671

SiC Particles. Metals. 2019;9(11):1205. Available from: https://www.mdpi.com/2075-4701/9/11/1205 [Accessed 5th February 2019]. https://doi.org/10.3390/met911120

4. Mavhungu ST, Akinlabi ET, Onitiri MA, Varachia FM. Aluminum Matrix Composites for Industrial Use: Advances and Trends. Procedia Manufacturing. 2017;7:178-182.

https://doi.org/10.1016/j.promfg.2016.12.045.

5. Thirumoorthy A, Arjunan TV, Senthil Kumar KL. Latest Research Development in Aluminum Matrix with Particulate Reinforcement Composites - A Review. Materials Today Proceedings. 2018;5(1):1657-1665.

6. Ramnath BV, Elanchezhian C, Annamalai RM, Ara-vind S, Atreya TSA, Vignesh V, et al. Aluminium Metal Matrix Composites - A Review. Reviews on Advanced Materials Science. 2014;38:55-60.

7. Dostayeva AM, Smagulov DU, Nemchinova NV. Calculation and Pilot Study of Phase Transformations in Alloys of the Al-Zr-Fe-Si System. In: Metallurgiya: tekhnologii, innovatsii, kachestvo "Metallurgiya - 2017": trudy XX Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj kon-ferencii - Metallurgy: Technology, Innovation, Quality "Metallurgy - 2017": Proceedings of XX International Scientific and Practical Conference. 15-16 November 2017, Novokuznetsk. Novokuznetsk: Siberian State Industrial University; 2017, part 1, p. 39-44.

8. Guseva EA, Konstantinova MV, Gusev AO. Ways to Improve Industrial Equipment Reliability. Vestnik Ir-kutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2013;10:218-224.

9. Romanov AD, Chernyshov EA, Mylnikov VV, Romanova EA. Development of Technology of Receiving Composite Material on the Basis of Aluminum. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamen-tal'nykh issledovaniy = International Journal of Applied and Fundamental Research. 2014;12;176-179. Available from: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6292 [Accessed 16th February 2019].

10. Levashov EA, Rogachev AS, Yuhvid VI, Borovin-skaya IP. Physicochemical and Technological Fundamentals of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. Moscow: Binom; 1999, 176 p.

11. Knorozov BV, Usova LF, Tretyakov AV, Kitaev YA, Filkin VM, Shevchenko AA, et al. Technology of Metals and Metal Science. Moscow: Metallurgiya; 1987, 800 p.

12. Teresiak A, Kubsch H. X-ray Investigations of High Energy Ball Milled Transition Metal Carbides. Nanostructured Materials. 1995;6(5-8):671-674. https://doi.org/10.1016/0965-9773(95)00147-6

13. Popov VA, Marmulev AV, Kondratenkov MYu. A Theoretical Estimation of Possibility to Produce Metal-Matrix Composites with Small Particles. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya = Universities' Proceed-

ings. Non-Ferrous Metallurgy. 2005;1:52-56.

14. Ahlatci H, Koger T, Candan E, Qimenoglu H. Wear Behaviour of Al/(Al2O3p+SiCp) Hybrid Composites. Tri-bology International. 2006;39(3):213-220. https://doi.org/10.10167j.triboint.2005.01.029

15. Bazhin VYu, Alattar AL, Danilov IV. Development of Technologies for the Production of Multi-Component Ligatures Al-Cu-B-C with High Thermal Characteristics. In: Material Science and Engineering: IOP Conference Series. 2019;537(2): 134-142. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/537/2/022037 [Accessed 27th January 2019]. https://doi.org/10.1088/1757-899X/537/2/022037

16. Kalashnikov IE, Bolotova LK, Chernyshova TA. Effect of Nanoscale Refractory Additives on Crystallization of Aluminomatrix Composite Materials Produced In-Situ. In: Kinetika i mehanizm: tezisy dokladov VI Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii = Kinetics and Mechanism: Abstracts of Reports of VI International Scientific Conference. 21-24 September 2010, Ivanovo. Ivanovo; 2010, p. 182.

17. Shumikhin VS, Biletsky AK. Aluminum-based Composite Alloys. Liteinoye Proizvodstvo = Found-ry.Technologies and Equipment. 1992;9:13-14.

18. Abuzin YA. Non-Equilibrium Structures in Metal Composites. Metallurgiya mashinostroyeniya= Metallurgy of Machinery Building. 2009;6:32-35.

19. Robson JD, Prangnell PB. Modelling Al3Zr Disper-soid Precipitation in Multicomponent Aluminium Alloys. Materials Science and Engineering: A. 2003;352(1-2):240-250. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(02)00894-8

20. Schobel M, Pongratz P, Degischer HP. Coherency Loss of Al3(Sc, Zr) Precipitates by Deformation of an Al-Zn-Mg Alloy. Acta Materialia. 2012;60(10):4247-4254. http://doi.org/10.1016/j.actamat.2012.04.011

21. Canakci A, Arslan F, Varol T. Effect of Volume Fraction and Size of B4C Particles on Production and Microstructure Properties of B4C Reinforced Aluminium Alloy Composites. Materials Science and Technology. 2013;29(8):954-950.

http://doi.org/10.1179/1743284713Y.0000000232

22. Xing Hongwei, Cao Xiaoming, Hu Wanping, Zhao Longzhi, Zhang Jinsong. Interfacial Reactions in 3D-SiC Network Reinforced Cu-Matrix Composites Prepared by Squeeze Casting. Materials Letters. 2005;59(12):1563-1566. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2005.01.023

23. Kurbatkina EI, Belov NA, Gorshenkov MV. Structure and Phase Composition of Composite Pellet on the Basis of ALTEK Heat-Resistant Aluminum Alloy with Boron-Containing Filler. Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsional'nyye pokrytiya = Universities' Proceedings. Powder Metallurgy and Functional Coatings. 2012;3:33-36.

Критерии авторства

Алаттар А.Л.А., Бажин В.Ю., Власов А.А. заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов и в равной мере несут ответственность за плагиат.

Authorship criteria

Alattar A.A.L., Bazhin V.Yu., Vlasov A.A. declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and bear equal responsibility for plagiarism.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Алаттар Абоелкхаир Лоаи Абоелкхаир,

аспирант,

Санкт-Петербургский горный университет, 199106, г. Санкт-Петербург, 21-я линия В.О., 2, Россия;

Н e-mail: aboelkhair.alattar@yahoo.com

Conflict of interests

The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.

The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Aboelkhair L.A. Alattar,

Postgraduate student,

Saint-Petersburg Mining University

2, 21st Line, Vasilievsky Ostrov, St. Petersburg 199106,

Russia;

H e-mail: aboelkhair.alattar@yahoo.com

Бажин Владимир Юрьевич,

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой автоматизации технологических процессов и производств, Санкт-Петербургский горный университет, 199106, г. Санкт-Петербург, 21-я линия В.О., 2, Россия;

e-mail: bazhin-alfoil@mail.ru

Власов Александр Анатольевич,

кандидат технических наук, директор,

Ассоциация «Молодежная площадка профессиональных металлургов», 660075, г. Красноярск, ул. Маерчака, 43 Ж, Россия; e-mail: wlasow87@mail.ru

Vladimir Yu. Bazhin,

Dr. Sci. (Eng.), Professor,

Head of the Department of Automation of

Technological Processes and Production,

Saint-Petersburg Mining University

2, 21st Line, Vasilievsky Ostrov, St. Petersburg 199106,

Russia;

e-mail: bazhin-alfoil@mail.ru

Alexander A. Vlasov,

Cand. Sc. (Eng.), Director,

Youth Platform of Professional Metallurgists Association,

43 W, Maerchak St., Krasnoyarsk 660075, Russia; e-mail: wlasow87@mail.ru

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(3):663-671