Механизм влияния водорода на кристаллизацию и процессы при термической обработке, страница 27

Таблица 3.31

Влияние предварительного нагрева на изменение механических свойств

 алюминиевых сплавов при старении

Сплав

Режим обработки

σ0,2, МПа

σb, МПа

δ, %

ψ, %

Состояние

Температура

 нагрева, °С

Время выдержки, ч

Старение

АВ

Закалка

510

1

-

145

265

27,3

45,0

Нагрев

510±5

1

С

166

245

14,5

64,3

3

С

162

307

17,0

34,6

6

С

142

255

33,0

49,0

АМг6Л

Литой

-

-

-

153

280

13,5

16,0

Литой

*

-

С

-

199

2,7

-

Литой с последую-

щим нагревом

435±5

12

С

150

283

9,3

11,5

Примечание. Процесс старения (с) происходит при 250 °С в течение 10ч.

В литых сплавах, количество выделений частиц вторых фаз в которых невелико и не способно контролировать процесс разрушения, охрупчивания в интервале 200-300°С происходит более интенсивно, чем в предварительно закаленных сплавах. Это различие проявляется в меньшей мере и вообще не наблюдается (например: АЛ2, АД9, АЛ19), если выделений достаточно много и они лимитируют прочность и пластичность. В этом случае, несмотря на развитие распада в зернах, зарождение трещин происходит по выделениям фаз, образовавшихся при кристаллизации. Для дополнительного подтверждения предположения о ведущей роли водорода в развитии хрупкости исследовали также влияние непосредственного электролитического наводороживания в течение различного времени на изменение пластичности после нагрева при 250°С. Из результатов табл. 3.32 видно, что предварительное наводороживание усиливает распад твердого раствора, сопровождающийся повышением прочности и снижением пластичности. Подобное влияние обусловлено увеличением содержания водорода и сопутствующим ему уменьшением плотности, которое тем сильнее, чем большее время сплав наводороживался. Так, предварительное наводороживание сплава Д1 в течение 1 часа позволило увеличить содержание водорода с 0,58 см3/100г до 1,16 см3/100г, что привело к уменьшению плотности с 2703,7 до 2695,5 кг/м3. Это согласуется с полученными ранее результатами, где показано резкое усиление распада в сплавах Аl - Мg за счет электролитического наводороживания перед испытаниями на жаропрочность [61].

Таблица 3.32

Влияние продолжительности электролитического наводорожинания на изменение свойств алюминиевых сплавов после нагрева при 250 оС

Сплав, состояние

Характеристики

Время наводороживания, ч

0

0,5

1,0

1,5

АВ

деформированный

σ0,2, МПа

121

138

136

-

σb, МПа

172

193

190

-

δ, %

22,0

16,3

14,2

-

ψ, %

58,1

40,5

40,4

-

γ, кг/м3

2703,7

2701,4

2695,5

-

Д1

закаленный

σ0,2, МПа

175

231

245

246

σb, МПа

255

343

320

320

δ, %

16,6

12,2

13,3

12,0

ψ, %

46,0

38,5

37,2

35,8

γ, кг/м3

3787,3

2783,5

2781,7

2776,2

АК8

закаленный

σ0,2, МПа

175

205

235

-

σb, МПа

262

286

286

-

δ, %

16,5

13,1

11,2

-

ψ, %

43,5

36,6

31,7

-

γ, кг/м3

2806,9

2801,6

2797,0

-