В результате было установлено несколько особенностей деформации и разрушения, которые в основном могут быть сведены к следующему. Для литых сплавов характерно зарождение и распространение трещин по выделениям β-фазы. Пластическая деформация участков β-твердого раствора крайне незначительно и наблюдается лишь в областях, примыкающих к выделениям β-фазы. Разрушение происходит смешанно, но в основном магистральная трещина движется по местам наиболее плотного распределения выделений β-фазы. При изучении поверхности разрушения можно видеть большое число участков скола по β-фазе.
Растяжение образцов закаленных и затем подвергавшихся нагреву в течение одного ч при 80, 100 и далее через 50 до 450 ºС указывает на развитие двух видов разрушения:
- во-первых, нагрев при 200-300°С приводит к образованию большою числа выделений продуктов распада на границах зерен, ослаблению их, в связи с этим происходит межкристаллитное разрушение;
- во-вторых, нагрев при 80, 100, 350°С и выше не изменяет разрушение, характерное для закаленных сплавов, особенности которого требуют более тщательного изучения, так как необходимо проследить путь от вязкого разрушения после закалки до хрупкого после длительного вылеживания, не предусматривающего нагрев при 200-300ºС.
При растяжении свежезакаленных образцов наблюдается интенсивная пластическая деформация зерен в области, примыкающей к образовавшейся трещине. Однако уже сразу после закалки можно выявить некоторые различия в распространении магистральной трещины в сплавах, содержащих магний на нижнем и верхнем пределах. На рис. 7.9 представлена микроструктурная картина процесса распространения трещины через два зерна в сплаве с 9,5-10,5 % Mg. За начальный момент принята стадия движения трещины до границы между зернами 1 и 2. При приближении трещины к границе в зерне 2 наблюдаются интенсивная пластическая деформация и образование еще одной трещины в центре зерна 2. Микроструктурный и фрактографический анализы показывают, что чаще всего образование второй трещины происходит по выделениям интерметаллидов Al3Ti и Al3Zr. При дальнейшем приложении нагрузки происходит незначительное увеличение угла в вершине магистральной трещины и движение трещины, зародившейся в зерне 2, навстречу основной. В последующем обе трещины встречаются (рис. 7.9б) и происходит полное разрушение зерна 2 с образованием самостоятельной трещины в следующем зерне (рис. 7.9 в, г). Далее процесс повторяется.
Выше было показано, что увеличение содержания магния и ряд воздействий на сплавы, увеличивающих в них содержание водорода, приводят к изменению микроструктуры до выраженной ячеистой. На рис. 7.10 подробно показана картина распространения трещины в сплавах с ячеистой структурой. При приближении границ трещин к зерну 1 происходит пластическая деформация зерна и, прежде всего, его приграничных областей. Дальнейшее движение трещины через зерно 1 сопровождается увеличением деформации его и приграничных участков зерна 2 (рис. 7.10 б). В последующем трещина подходит к границе между зернами 1 и 2 (рис.7.10 в) и останавливается (рис.7.10 г). В то же время происходит пластическая деформация зерна 2, подготавливающая зерно к восприятию трещины. При дополнительном повышении нагрузки увеличивается ширина кончика трещин, остановившейся на границе, и усиление деформации центральной части зерна 2. Это расширение совершается путем проскальзывания стенок трещины в разрушенном зерне по отношению к соседнему. Такое проскальзывание трещины происходит до тех пор, пока зерно 2 не будет достаточно деформировано (рис.7.10 д). При достижении критической нагрузки трещина распространяется через зерно 2 (рис.7.10 е), что приводит к его разделению на две части (рис. 7.10 ж) и так далее.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.