Механизм влияния водорода на кристаллизацию и процессы при термической обработке, страница 17

Таблица 3.19

Влияние предварительной подготовки шихты на механические свойства

сплава Аl- 7% Cu

Таблица 3.20

Влияние предварительной подготовки шихты на механические свойства

сплава Аl- 2,4% Fe

Для дополнительного доказательства активного участия водорода в образовании выделений кремнистой фазы был разработан способ получения слитков и отливок, заключающийся в расплавлении, выстаивании и кристаллизации и отличающийся тем, что с целью повышения физико-механических свойств продукта, расплавление, выстаивание и кристаллизацию порознь или совместно проводят в условиях, увеличивающих содержание водорода. Путей осуществления этого способа много, поэтому на рис.3.38, 3.39 в качестве примера приведены микроструктуры различных частей слитков из сплавов Аl- 15% Si и Аl- 20% Si. Можно заметить, что применение указанного способа подтверждает механизм, поскольку полностью подавляется образование крупных выделений первичных кристаллов кремнистой фазы в рабочей части слитка. Для подтверждения структурных изменений в табл.3.21 приведены результаты по определению механических свойств, приготовленных обычным и разработанным способами. Видно, что приготовление с наводороживанием существенно повышает прочность и пластичность, что необходимо для отливок и. особенно, слитков. Электронномикроскопический анализ микроструктуры позволяет установить сильное уменьшение размеров выделений кремнистой фазы, что увеличивает вязкость разрушения (рис.3.40). Распределение кремния в этом случае более равномерное, чем при обычном приготовлении (рис. 3.41).

Повышение температуры расплава приводит к разложению выделений кремнистой фазы с выделением в расплав значительных количеств водорода. Например, перегрев сплава Аl- 20% Si до 1400 °С увеличивает содержание водорода до 1,5-3,5 см²/100г. При последующей кристаллизации выделения кремнистой фазы не достигают обычных крупных размеров. Эти результаты согласуются с данными Р. Р. Малиновского [160], который наблюдал аналогичное на сплавах Al с Mo, Mn, Cr, Zr, но объяснил это дезактивацией примесей при перегреве. Значительное измельчение выделений и снижение их коррозионной стойкости получено при обработке расплава гидридом лития и продувке водородом (рис. 3.42).

Таблица 3.21

Механические свойства алюминия и его сплавов, приготовленных с наводороживанием