Механизм влияния водорода на кристаллизацию и процессы при термической обработке

ГЛАВА 3 МЕХАНИЗМ ВЛИЯНИЯ ВОДОРОДА НА КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ И ПРОЦЕССЫ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

3.1 Механизм влияния водорода на образование выделений промежуточным фаз при кристаллизации

Количество, форма и характер распределения выделений промежуточных фаз определяют различные свойства алюминиевых сплавов. Для литого состояния это справедливо в первую очередь, так как именно свойства слитков и отливок обусловливают необходимость проведения всех возможных последующих видов обработки.

Если выделений очень много, то обработка слитков давлением невозможна из-за высокой хрупкости. Именно это ограничивает возможность применения высоколегированных сплавов, свойства которых могут быть заманчивыми для производства различных конструкций. В связи с этим следует обратить особое внимание на формирование выделений промежуточных фаз с целью выяснения возможностей регулирования их влияния на свойства применяемых ныне сплавов, а также для разработки сплавов с повышенным содержанием легирующих документов, которые в настоящее время не могут быть использованы из-за высокой хрупкости.

При изучение и процесса разрушения литых сплавов можно легко убедиться в преимущественном зарождении и распространении трещин по выделениям промежуточных фаз (рис. 3.1, 3.2). В некоторых случаях выделения служат инициаторами образования участков скола (рис.3.3). Систематическое изучение микроструктуры сплавов позволило установить, что выделения промежуточных фаз образуются между осями дендритов, центральные части которые обеднены легирующим элементом. На рис.3.4 представлена микроструктура широко применяемых в промышленности сплавов АМг11 и АМ5, которые при термической обработке могут гомогенизированы. Видно, что фазы Al₃Mg₂ и CuMgAl₂ расположены между осями дендритов, т.е. являются результатом ликвации. Тот же характер распределения фаз свойственен сплавам с более высоким содержанием легирующей добавки. Например, на рис.3.5 показана микроструктура сплава Al-20%Mg, который согласно диаграмме Al - Mg не может быть гомогенизирован и в связи с высокой хрупкостью в настоящее время не применяется. Интересной особенностью таких сплавов является отсутствие выделений фаз около пор, образующихся, как известно, в связи с молизацией водорода. Более отчетливо это обнаруживается при поверхностном высокотемпературном окислении шлифов.

На рис.3.6 видно, что около пор существуют зоны, где окисление не происходит. Указанное является важным для понимания особенностей образования фаз при кристаллизации, поскольку позволяет отметить первую особенность влияния водорода