Механизм влияния водорода на кристаллизацию и процессы при термической обработке, страница 28

Значительное охрупчивание можно получить, также применяя различные способы приготовления сплавов, предусматривающие увеличение содержания водорода в расплавах и шихтовых материалах. Так, например, пластичность сплавов АМг6Лч, АМ5 и АК7ч, приготовленных на наводороженной в течение 2-3 ч шихте, оказывается на 30-60% ниже по сравнению со случаем обычного приготовления и при сохранении единого режима нагрева в интервале 200-300°С.

Таким образом, можно сделать заключение о развитии в сложнолегированных промышленных сплавах хрупкости, наиболее сильно проявляющейся после нагрева при 200 - 300°С и обусловленной присутствием водорода. В связи с этим появляется возможность определить связующее звено между интенсивностью изменения пластичности при 200 - 300°С и результатами испытания служебных свойств. Основанием для этого являются известные литературные и собственные данные о зависимости указанных свойств и хрупкости от единого фактора - содержания водорода. Известно, что условия выплавки слитков и отливок при сохранении официального химического состава могут значительно изменить содержание водорода. Поэтому в дальнейшем возможен существенный разброс результатов, что может послужить причиной отрицательного заключения по общему уровню определяемого свойства. Другими словами, при определении надежности, способности удовлетворительно свариваться и работать при повышенных температурах сплавы одной марки, но разных плавок, должны быть подвергнуты предварительному испытанию. Особенно это важно при испытании образцов из деформируемых сплавов, так как в условиях машиностроительных предприятий часто исключается возможность выбора нужной плавки, обеспечивающей необходимые свойства.

Такие испытания, как определение длительной жаропрочности, чувствительности к замедленному разрушению и коррозии под напряжением являются продолжительными я трудоемкими. Поэтому отсутствие входного технологическою контроля перед запуском сплава на изготовление изделий и конечным определением служебных свойств влечет за собой излишние значительные затрата. При разработке метода предварительной оценки свойств алюминиевых сплавов были учтены следующие соображения. Водород снижает указанные служебные свойства и увеличивает провал пластичности. Это позволяет считать, что по интенсивности понижения пластичности после нагрева в интервале 200 -300°С можно судить о присутствии, количестве водорода и мере его влияния на развитие нежелательных процессов при окончательном определении служебных свойств.

Например, было установлено, что существенное влияние на длительную жаропрочность сплава Аl - Мg оказывают условия приготовления, регулирующие содержание водорода. Причиной этого является развитие охрупчивания в интервале 200 -300°С, обусловленного выделением продуктов распада по границам зерен, дендритных ячеек и блоков. С другой стороны, испытания при комнатной температуре образцов, подвергавшихся нагреву в том же интервале, также приводят к распаду твердого раствора с соответствующим снижением пластичности. Металлографические исследования, анализ изломов разрушенных образцов, результаты испытания при повышенных и комнатной температурах позволяют считать, что охрупчивание в том и другом случае имеет одну природу, связанную с присутствием водорода.

В то же время охрупчинание, выявляемое при комнатной температуре, и жаропрочность зависят от условий приготовления, изменяющих содержание водорода. Поэтому можно сделать заключение, что чем сильнее снижается пластичность после нагрева в интервале 200 - 300°С. тем выше в сплаве содержание водорода и тем ниже будет его жаропрочность. Полученные для сплавов результаты показали, что по содержанию водорода и степени охрупчивания можно для каждой плавки сплава судить о снижении или повышении жаропрочности. Следует отметить, что в заводских условиях более предпочтительно определение степени охрупчивания, поскольку оно не требует дополнительного оборудования и не является трудоемкой операцией.