Довольно детально в литературе освещен вопрос влияния структуры на склонность к коррозионному растрескиванию сплавов Al – Zn - Мg. Это обусловлено тем, что именно на этой основе построено большое количество наиболее высокопрочных композиций. Основные соображения здесь сведены к ответственности продуктов распада твердого раствора, располагающихся по границам зерен, за развитие анодного процесса разрушения. Наиболее опасным случаем является выделение продуктов в виде сплошных цепочек. Некоторого уменьшения растрескивания можно добиться за счет перестаривания сплавов, когда продукты коагулируют и нарушается сплошность их распределения.
Для всех алюминиевых сплавов, упрочняемых закалкой, характерно образование обедненных по продуктам распада зон. Обедненные зоны служат местом преимущественной деформации при действии растягивающих нагрузок. В связи с этим по зонам может развиваться разрушение. Инкубационный период его и стадия распространения трещин зависит от ширины этой зоны и РН среды. Аналогичная картина наблюдается в сплавах Аl - Мg и Аl – Сu. С помощью микроанализа и электронной микроскопии установлено обеднение матрицы легирующими компонентами и предпочтительное выделение по границам фаз (β – Аl3Мg2) и (θ – Аl2Сu). Степень обеднения матрицы легирующими элементами связана с температурой и временем старения и определяет чувствительность к коррозии под напряжением. М.Ф. Комарова, Н.Н. Буйнов и Л.И. Качанович [220] определили, что причиной резкого снижения стойкости сплава Al - 11%Мg к коррозионному растрескиванию под напряжением, которое часто в нем наблюдается после естественного и низкотемпературного искусственного старения, являются выделения β-фазы в виде сплошной пленки по границам зерен.
И.Ф. Колобнев ранее [85] уже сообщал о фактах образования трещин в отливках из сплава АМг10Л при их длительном хранении или эксплуатации. Основной причиной разрушения их он считает распад пересыщенного твердого раствора магния и других элементов в алюминии. "Чем больше скапливается продуктов распада твердого раствора в пограничных зонах, тем в большей степени будет проявляться межзеренная коррозия под напряжением" [85].
Таким образом, наличие выделений на границах зерен и образование обедненных приграничных зон считается необходимым условием для развития коррозии под напряжением. Весьма ценными для выяснения механизма и причин коррозионного растрескивания являются результаты анализа разрушения сплавов. Существующие известные модели разрушения должны объяснить:
1. Механизм зарождения трещины, который может заключаться в механическом разрушении зон, свободных от выделений, или в электрохимическом растворении участков, в которых локализуются анодные процессы.
2. Процессы роста трещин, зависящие от времени, т.е. термически активированный процесс, который контролирует скорость растворения или скорость механического разрушения.
3. Процесс "механического скачка", который может протекать либо путем скола или отрыва в процессе медленного роста трещины или электрохимического растворения, либо путем скола или отрыва в процессе быстрого роста трещины, зависящего от коэффициента интенсивности напряжения.
В [221] с помощью фрактографического исследования изучали вязкость разрушения деталей из сплава Аl - Zn - Мg. На изломах деталей видно три зоны развития трещины (А, В, С). Зоны А и С являются сравнительно гладкими, пепельно-белого цвета и имеют зернограничный вид. За зоной А расположена зона механического разрушения. С ростом трещины остаточные напряжения снимаются, развитие механической трещины прекращается и снова формируется зона коррозионного разрушения (зона С). В областях механического разрушения наблюдаются как зоны вязкого разрушения, так и зоны квазихрупкого разрушения по границам зерен. Топография этих областей характеризуется наличием плато, находящихся на разных уровнях и содержащих большое количество частиц второй фазы. Однако конечное разрушение при зарождении на границах может развиваться как по телу зерен, так и по границам. Это несколько не увязывается с положением о главенствующей роли продуктов распада в развитии коррозионного растрескивания, поскольку расположение их по границам зерен должно обусловить только межзеренное разрушение. Более того, существуют примеры, когда коррозионное растрескивание алюминиевых сплавов происходит без присутствия выделений, а перед самым разрушением из них выделяется водород [222].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.