tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2019-6-184-189tumnig-809Research ArticleМАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКЦИИ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИMATERIALS AND STRUCTURES IN THE OIL AND GAS INDUSTRYОсобенности процессов формирования структуры и теплофизических свойств Al-Si сплавов с дополнительным легированием железомStructure formation processes and thermal conductivity features of light Al-Si alloys with additional alloying by ironЖилинА. С.ZhilinA. S.

Жилин Александр Сергеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры физико-химических методов анализа

Екатеринбург

Aleksandr S. Zhilin, Candidate of Engineering, Associate Professor at the Department of Physical and Chemical Analysis

Ekaterinburg

zh-al@yandex.ruРебринО. И.RebrinO. I.

Ребрин Олег Иринархович, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой физикохимических методов анализа

Екатеринбург

Oleg I. Rebrin, Doctor of Chemistry, Professor, Head of the Department of Physical and Chemical Analysis

Ekaterinburg

КовенскийИ. М.KovenskiyI. M.

Ковенский Илья Моисеевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой материаловедения и технологии конструкционных материалов

Тюмень

Ilya M. Kovenskiy, Doctor of Engineering, Professor, Head of the Department of Material Science and Technology of Structural Materials

БыковВ. А.BykovV. A.

Быков Виктор Анатольевич, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

Екатеринбург 

Viсtor A. Bykov, Candidate of Physics and Mathematics, Senior Researcher

Ekaterinburg

ЯлунинаВ. Р.YaluninaV. R.

Ялунина Валерия Рамильевна, аспирант кафедры металловедения

Екатеринбург

Valeria R. Yalunina, Postgraduate at the Department of Metallography

Ekaterinburg

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. ЕльцинаРоссияUral Federal University named after the first President of Russia B. N. YeltsinRussian FederationТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian FederationИнститут металлургии Уральского отделения РАНРоссияInstitute of Metallurgy of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20191303202006184189Copyright © Жилин А.С., Ребрин О.И., Ковенский И.М., Быков В.А., Ялунина В.Р., 20202020Жилин А.С., Ребрин О.И., Ковенский И.М., Быков В.А., Ялунина В.Р.Zhilin A.S., Rebrin O.I., Kovenskiy I.M., Bykov V.A., Yalunina V.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/809

Проведены металлографический анализ и анализ теплопроводности серий легких алюминиевых сплавов с содержанием кремния от 0 до 12 % (по массе) и дополнительно легированных железом 1 % (по массе). Показано, что с увеличением содержания кремния в сплаве выше 4–6 % (по массе) существенно возрастает размер кристаллов кремния с одновременным увеличением значений теплопроводности. В работе дана оценка влиянию железа на теплофизические свойства, а также показана корреляция теплопроводности при различных температурах с морфологией кремния в сплавах с содержанием кремния от 4 до 12 % (по массе) и дополнительно легированных железом 1 % (по массе). Показано, что сплав с содержанием кремния на уровне 4 % по массе обладает сбалансированным запасом теплофизических свойств, обусловленных структурными особенностями морфологии составляющих.

Metallographic analysis and thermal conductivity analysis of series of light aluminum alloys with silicon content from 0 to 12 % (by weight) and additionally alloyed with iron 1 % (by weight) were carried out. It is shown that with an increase in the silicon content in the alloy above 4–6 % (by weight), the size of silicon crystals increases significantly with a simultaneous increase in the values of thermal conductivity. The article assesses the effect of iron on thermophysical properties and shows the correlation of thermal conductivity at different temperatures with the morphology of silicon in alloys with silicon content from 0 to 12 % (by weight) and additionally alloyed with iron 1 % (by weight). It is shown that alloy with a silicon content of 4 % by weight has a balanced reserve of thermophysical properties due to the structural features of the morphology of the components.

алюминийалюминий-кремниевые сплавыкремнийтеплопроводностьтеплообменжелезолитьеструктураaluminumaluminum-silicon alloyssiliconthermal conductivityheat exchangeironcastingstructureReferencesYe H. An overview of the development of Al-Si-Alloy based material for engine applications // Journal of Materials Engineering and Performance. – 2003. – Vol. 12, Issue 3. – P. 288–297. DOI: 10.1361/105994903770343132Ye, H. (2003). An overview of the development of Al-Si-Alloy based material for engine applications. Journal of Materials Engineering and Performance, 12(3), pp. 288-297. (In English). DOI: 10.1361/105994903770343132Influence of Fe and Si addition on the properties and structure conductivity aluminium / M. Jabłoński [et al.] // Archives of Metallurgy and Materials. – 2017. – Vol. 62, Issue 3. – P. 1541–1547. DOI: 10.1515/amm-2017-0237Jabłoński, M., Knych, T., Mamala, A., Smyrak, B., & Wojtaszek, K. (2017). Influence of Fe and Si addition on the properties and structure conductivity aluminium. Archives of Metallurgy and Materials, 62(3), pp. 1541-1547. (In English). DOI: 10.1515/amm-2017-0237Жилин А. С., Ялунина В. Р., Варламенко Д. С. Температурная зависимость теплопроводности Al-Si-1%Fe сплавов при нагревании до 150 °С // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2019. – № 2. – С. 104–108. DOI: 10.31660/0445-0108-2019-2-104-108Zhilin, A. S., Yalunina, V. R., & Varlamenko, D. S. (2019). Temperature dependence of thermal conductivity of Al-Si-1%Fe alloys under heating up to 150 °C. Oil and Gas Studies, (2), pp. 104-108. (In Russian). DOI: 10.31660/0445-0108-2019-2-104-108Taylor J. A. Iron-Containing Intermetallic Phases in Al-Si Based Casting Alloys // Procedia Materials Science. – 2012. – Vol. 1. – P. 19–33. DOI: 10.1016/j.mspro.2012.06.004Taylor, J. A. (2012). Iron-Containing Intermetallic Phases in Al-Si Based Casting Alloys. Procedia Materials Science, 1, pp. 19-33. (In English). DOI: 10.1016/j.mspro.2012.06.004

The authors declare that there are no conflicts of interest present.