|
|
|
а б
Рисунок 3.19 – Микроструктура литых сплавов Al-11%Mg без (а) и с добавкой бериллия (б) ×110
а б
в г
Рисунок 3.20 – Микроструктура литого сплава Al-4%Cu:
а – обычное приготовление; б – наводороживание расплава LiH; в – наводороживание расплавленной шихтовой меди; г – рафинирование С2F4
×110.
Когда выделений становится настолько много, что по ним возможно зарождение и распространение трещин до достижения предела текучести твердого раствора, тогда бериллий выступает как разупрочнитель.
Систематический микроструктурный и фрактографический анализ не позволил выявить каких-либо дополнительных деталей, связанных с присутствием бериллия помимо характерного хрупкого разрушения по выделениям промежуточных фаз и частичного вязкого по перемычкам твердого раствора между ними.
Можно сделать заключение, что влияние малых добавок бериллия заключается в уменьшении выделения водорода, попадающего вместе с шихтовыми материалами в расплав, при его выстаивании и кристаллизации. В связи с этим усиливается химическая неоднородность слитков. Например, на рис. 3.21 показана микроструктура сплава Аl – 20% Mg - 0,1% Ве обычного приготовления и с наводороживанием расплава перед введением бериллия. Можно заметить, что увеличение содержания водорода обеспечило образование структуры, которая обычно характерна для сплавов на основе β-фазы (А13Mg2), содержащих 36-38% Mg.
а б
Рисунок 3.21 – Микроструктура литого сплава Al-20%Mg-0.1%Be обычного (а) и приготовленного на предварительно наводороженном алюминии (б) ×260
В развитие указанного представляет интерес легирование сплавов A1-Mg добавками, имеющими к водороду большее сродство по сравнению с магнием [16]. Известно, что для повышения механических свойств промышленных алюминиевых сплавов, в частности алюминиево-магниевых, их модифицируют малыми добавками титана и циркония в количестве, не превышающем предела растворимости в твердом состоянии при температуре затвердевания сплава. Так, например, в сплаве АМг10 содержание этих элементов составляет в среднем по 0,1%. Однако часто в микроструктуре как литых, так и закаленных сплавов можно наблюдать выделения, представляющие собой соединения А13Ti и А13Zr. Целью настоящего раздела работы являлось выяснение факторов, определяющих образование выделений в алюминиево-магниевых сплавах с титаном и цирконием. Для этого было приготовлено две группы сплавов, содержащих 11% магния, титан и цирконий в количестве 0,05- 1,5%. Изучение микроструктуры проводили на кокильных образцах, залитых при температуре 710±10°С из рафинированного хлористым марганцем расплава. Установлено, что добавки титана 0,05 и 0,1% и циркония 0,05; 0,1 и 0,3%повышают травимость границ зерен и увеличивают количество выделений β-фазы. При содержании титана 0,3% и циркония 0,6% травимость границ зерен понижается и в структуре появляются единичные включения интерметаллидов, причем количество β-фазы несколько уменьшается. Дальнейшее увеличение их содержания приводит к возрастанию числа и размеров включений, располагающихся колониями, и постепенному уменьшению количества выделений β-фазы, которая в сплаве с добавкой циркония 1,5% почти отсутствует (рис.3.22). Плотность образцов снижается, причем относительное изменение ее тем сильнее, чем больше в литом сплаве выделений β-фазы. Присутствие в литой структуре металлидов значительно уменьшает этот эффект (рис. 3.23). Основываясь на приведенных рассуждениях, можно предположить, что необходимым условием образования выделений в алюминиевых сплавах с титаном и цирконием является наличие водорода.
Рисунок 3.22 – Зависимость количества выделений β-фазы от концентрации титана и циркония в сплаве Al-11%Mg: ○Ti; p Zr
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
