Sintered Al-Si-Ni Alloy: Structure and Properties. I. Powder Obtaining

Abstract

The work is aimed at the development of a new sintered aluminium alloy with a low temperature coefficient of linear expansion that opens fundamentally new opportunities for solving the modern needs of domestic machine- building and instrument-making enterprises in light materials with special physical properties. Phase composition, structure and properties of cast alu- minium alloys Al–Si–Ni with different contents of silicon and nickel, as well as powders obtained by grinding rapidly-quenched metal ribbons of these al- loys in a high-energy ball mill are studied using various methods of structur- al analysis. The obtained values of the coefficient of linear expansion of the studied alloys in the cast state are significantly lower than those of pure alu- minium, and they amount to ≅ (11–15)⋅10−6 K−1. The method of obtaining a powder of a rapidly-crystallized alloy by manufacturing a rapidly-quenched metal ribbons using melt spinning followed by its dispersion in a high-energy ball mill is proposed for the fabrication of finely-dispersed powder and subse- quent hot pressing. Роботу спрямовано на розробку нового спеченого алюмінійового стопу з низьким температурним коефіцієнтом лінійного розширення, що відкри- ває принципово нові можливості вирішення сучасних потреб вітчизняних підприємств машинобудування, приладобудування у легких матеріялах з особливими фізичними властивостями. З використанням різних методів структурної аналізи вивчено фазовий склад, структуру та властивості ли- тих алюмінійових стопів Al–Si–Ni з різним вмістом Силіцію та Ніклю, а також порошків, одержаних розмелюванням у високоенергетичному ку- льовому млині швидкозагартованих металевих стрічок цих стопів. Одер- жані значення коефіцієнта лінійного розширення досліджених стопів у литому стані істотно нижчі, ніж у чистого алюмінію, і становлять ≅ (11– 15)⋅10−6 К−1. Запропоновано метод одержання порошку швидкозакриста- лізованого стопу шляхом виготовлення швидкозагартованої металевої стрічки за допомогою спінінґування розтопу з подальшим її дисперґуван- ням у високоенергетичному кульовому млині для одержання дрібнодис- персного порошку та наступного гарячого пресування.