Механизм влияния водорода на кристаллизацию и процессы при термической обработке, страница 19

Способ приготовления отливок

Сплав

Интервал кристалл-

лизации

Параметры изотермической выдержки

Твердость отливок НВ, МПа

σb, МПа

δ, %

t, °С

Время, мин

Поверхности

Сердцевины

Разработанный

АК18

505-650

512±5

15

1480

1300

208

1,0

575±5

60

1700

1340

239

1,0

600±5

30

1520

1320

242

1,0

645±5

2

1400

1340

224

1,0

Известный*

-

-

1370

1170

164

0,7

Разработанный

А7+20%Si

577-682

600±5

30

859

826

210

5,5

588±5

30

864

791

206

5,2

583±5

60

882

789

203

4,8

600±5

15

962

883

132

1,0

Известный*

-

-

862

783

118

1,0

Разработанный

АЛ-26

605-680

600±5

30

1790

1310

203

0,7

Известный*

-

-

1310

120

121

0,6

* Патент США №3858641, Кл. 164-251, 1975


а

в

Рисунок 3.42 – Микроструктура литых сплавов обычного приготовления (а, б), и с продувкой расплава водородом (в) и с обработкой расплава гидридом лития (г).

а, в - Аl- 15% Si; б, г - Аl- 20% Si.    х110


б

г

Продолжение рисунка 3.42.


Таблица 3.23

Влияние способа изготовления на свойства отливок и слитков

Способ приго-

товления

Сплав

Приготовление расплава и изо-

термичнская выдержка

Интервал кристалл-

Лизации сплава, °С

Параметры изотермической выдержки

σb, МПа

δ, %

Средняя толщина поверхности гру-бокристаллической зоны, мм (диаметр отливок 75мм)

t, °С

Время, мин

Извест-

ный

Аl- 20% Si

Обычное

577-682

580±5

30

203

4,8

10

600±5

30

210

5,5

12

670±5

15

132

1,0

5

Разрабо-

танный

В атмосфере  водяного пара влажностью 100г/нм3

580±5

2

235

3,6

3

600±5

30

231

5,6

3

620±5

15

260

4,2

4

670±5

15

222

2,0

2

Извест-

ный

АК18

Обычное

505-650

600±5

30

242

1,0

8

645±5

2

224

1,0

5

Разрабо-танный

В атмосфере  водяного пара влажностью 120-150 г/нм3

600±5

15

265

1,7

2

620±5

15

258

1,5

2

645±5

20

241

1,8

2

Извест-

ный

Аl- 30% Si

Обычное

577-827

700±5

15

60

-

15

Разрабо-

танный

В атмосфере  водяного пара влажностью 140г/нм3

700±5

15

81

-

10

* А. с. СССР №1091429,  кл. В22Д 27/04, 1982

* А. с. СССР №1188988,  кл. В22Д 27/00, 1984

Приведенные соображения и экспериментальные данные, подтверждающие их, позволяют утверждать, что в алюминиевых сплавах при кристаллизации водород обусловливает образование выделений промежуточных фаз. Эти выделения, отличаясь высокой хрупкостью, снижают прочность и пластичность алюминия, что предложено называть водородной хрупкостью I вида. Изменяя количество водорода с помощью воздействия на шихту, расплав и кристаллизацию, можно регулировать количество, форму и характер распределения выделений промежуточных фаз, т.е. водородную хрупкость I вида.