Физико-химическое моделирование межатомных парных взаимодействий и оптимизация микролегирования доэвтектического силумина АК7ч

Abstract

RU: Цель. Прогнозирование эффективности влияния микролегирования стронцием и скандием на формирование структуры и свойств доэвтектического силумина АК7ч на основе анализа межатомного взаимодействия в исследуемом сплаве. Методика. Анализ парных межатомных взаимодействий проведен в соответствии с методикой Приходько Э.В. При анализе парных взаимодействий использован математический аппарат физико-химического моделирования. Особенности парных связей изучали с учетом изменений, вносимых кислородом в количестве 0,001% и микродобавками стронция и скандия в пределах: Sr 0,1, 0,2, 0,3%; Sc 0,2, 0,4, 0,6%. Данные структуры и свойств сплава определяли по стандартным методикам. Научная новизна. Разработка модели парных межатомных связей для сплава АК7ч со Sr и Sc в качестве микролегирующих добавок выполнена впервые. Практическая значимость. Проведенный анализ позволил показать адекватность расчета степени направленности парных связей (металлизации) в сплаве и экспериментальных данных об эффективности влияния указанных элементов, а также уточнить оптимальную концентрацию элементов-модификаторов для достижения высокого комплекса механических свойств материала.

UK: Прогнозування ефективності впливу мікролегування стронцієм і скандієм на формування структури і властивостей доевтектичний силуміну АК7ч на основі аналізу міжатомної взаємодії в досліджуваному сплаві. Методика. Аналіз парних міжатомних взаємодій проведено відповідно до методики Приходько Е.В. При аналізі парних взаємодій використано математичний апарат фізико-хімічного моделювання. Особливості парних зв'язків вивчали з урахуванням змін, внесених киснем в кількості 0,001% і мікрододатками стронцію і скандію в межах: Sr 0,1, 0,2, 0,3%; Sc 0,2, 0,4, 0,6%. Дані структури і властивостей сплаву визначали за стандартними методиками. Наукова новизна. Розробка моделі парних міжатомних зв'язків для сплаву АК7ч зі Sr і Sc в якості мікролегувальних добавок виконана вперше. Практична значимість. Проведений аналіз дозволив показати адекватність розрахунку ступеня спрямованості парних зв'язків (металізації) в сплаві і експериментальних даних про ефективність впливу зазначених елементів, а також уточнити оптимальну концентрацію елементів-модифікаторів для досягнення високого комплексу механічних властивостей матеріалу.

EN: Purpose. Prediction of the strontium and scandium microalloying effect on the formation of the structure and properties of the hypoeutectic silumin AK7ch on the basis of an atomic interaction analysis of the investigated alloy. Methodology. The analysis of paired atomic interactions was carried out in accordance with E.V. Prikhodko's method. In the analysis of pair interactions, the mathematical tool of physico-chemical modeling was used. Peculiarities of pair bonds were studied taking into account the changes introduced by oxygen in an amount of 0.001% and micro additions of strontium and scandium in the range: Sr 0.1, 0.2, 0.3%; Sc 0.2, 0.4, 0.6%. The alloy structure and properties data was determined by standard methods. Originality. The development of a model of paired interatomic bonds for the AK7ch alloy with Sr and Sc as microalloying additives was carried out for the first time. Practical value. The analysis allows to show the adequacy of calculation of the degree of directivity of pair bonds (metallization) in the alloy and experimental data on the effectiveness of these elements, and also to specify the optimum concentration of modifier elements to achieve a high complex of mechanical properties of the material.