Повышение коррозионной стойкости сварных соединений высокопрочных алюминиевых сплавов плакированием взрывом, страница 2

    Необходимо определить: объемную долю частиц второй фазы, размер частиц, равномерное распределение частиц по матрице и градиент по твердости.   

Методики количественной металлографии:

1) Определение размеров зерна.

    а) Метод визуальной оценки (подготовленный микрошлиф исследуют при увеличении 100 и полученную микроструктуру сравнивают с шаблонами которая разделена на VIII баллов. Самое крупное зерно оценивается в I бал, а самое мелкое VIII баллом. В технических условиях на металлопродукцию приводятся баллы.

Число зерен на единицу площади определяется по формуле:  

 Размер зерна      

б) Методика более точная заключается в подсчете числа зерен на единицу площади. Изображение переводят на фотокамеру и на кальке рисуют квадрат 55 и помещают эту кальку на фотокамеру.  

Число зерен на единицу площади ;   ; .

2) Определение количественного соотношения фаз.

 а) Метод Розиваля.

 Объемная доля второй фазы

 Весовая доля

б) Метод Глаголева (точечный).

    Считается число перекрестий попавших на частицы второй фазы. Число перекрестий известно.

внутри

касающиеся.

Весовая доля

3) Определение удельной поверхности раздела фаз.

Используют метод случайных секущих

 (мм^-1). Изображение переводим на фотокамеру и на кальке рисуем несколько секущих одинаковой длинны но различного ориентирования.

Находим число перекрестий на единицу длины секущей

       .

Для сравнительной оценки коррозионной стойкости плакированных и нелакированных (исходных) СТП соединений проведены испытания на сопротивление коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН) и МКК.

Критерием склонности металлов к коррозионному растрескиванию обычно считают время до разрушения образцов при определенных пороговых напряжениях, т.е. напряжениях, ниже которых не происходит растрескивание.

Для создания напряжений к образцу либо прикладывают постоянную нагрузку, либо создают постоянную деформацию.

Задачи коррозионных испытаний: получение сравнительных данных о коррозионной стойкости материалов и покрытий в различных средах; изучение кинетики и механизма процессов коррозии. Коррозионное разрушение в значительной степени определяется условиями работы материалов (температурой, составом среды, режимом работы, напряжениями, скоростью движения среды, давлением и др.).

Качественными показателями коррозии является изменение внешнего вида образцов и жидкой среды (окраска, продукты коррозии, осадок). Микроскопические исследования позволяют получать данные о характере развития коррозионных процессов, роли структурных и фазовых составляющих; определять анодные и катодные участки металлических поверхностей; обнаруживать межкристаллитную коррозию; определять особенности коррозионного растрескивания.

Испытание СТП соединений алюминиевого сплава 7010 проводили по стандартам ASTM G 39  и ASTM G 44 . Образцы испытывали при нагружении по четырехточечной схеме (рис 1.) при этом нагрузку задавали величиной максимального отклонения у, которое определяли по формуле   

,

                                                                                             Рис.1

где, - задаваемая нагрузка (принимали равной  0,75 для неплакированных СТП соединений), МПа; Е – модуль упругости, МПа; t – толщина образца, мм; Н – расстояние между внешними опорами, мм; А – расстояние между внутренней и внешней опорами, мм.

Образцы периодически погружали в химический раствор 3,5 % NaCl (рН 6,4…7,2) и проводили испытания по следующему циклу: 10 мин в растворе, 50 мин на воздухе. Продолжительность испытаний составляла 40 дней. Образцы вырезали таким образом, чтобы их длина составляла 120 мм (поперек СТП соединения и направления процесса плакирования), ширина 15 мм (вдоль соединения) и толщина 4 мм. Для того чтобы защитить образцы от воздействия коррозионной среды с торцевых и нижней поверхности СТП соединения использовали эмаль ЭП – 5147 ( ТУ У 6.24514086-004-98 «А»).

Испытание СТП соединений алюминиевого сплава 2024 на КРН проводили по стандартам ASTM G 49  и ASTM G 44, на МКК – по стандартам ASTM G 110-92 и QVA – Z10-59-03 .