Водородная хрупкость и линейное расширение, страница 10

Впервые разработаны деформируемые сплавы на основе Аl - Si – Н, для которых с целью получения  весьма низких значений коэффициента линейного расширения α_80-100=(2,0 - 3,0) · 10^-6  град^-1,  в качестве легирующего элемента применен водород.

Разработан сплав системы Аl - Si - Со для пайки со стеклом ЖЗС-18, приготовление, кристаллизация и термическая обработка которого для получения качественного паяного соединения  проведены с разработанных позиций о ведущей роли водорода в образовании и растворении выделений промежуточных фаз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследовано влияние водорода на процессы при кристаллизации и термической обработке алюминиевых сплавов.

Установлено, что изменение содержания водорода оказывает сильное влияние на количество, форму и характер распределения выделений промежуточных фаз.

На этой основе разработаны способы подготовки шихты, обработки расплава, кристаллизации и старения, существенно повышающие свойства известных сплавов.

Исследовано влияние водорода на технологические и служебные свойства алюминиевых сплавов.

Установлено, что уменьшение содержания водорода до 0,1-0,005 см³/100 г металла с помощью воздействия на жидкие и твердые сплавы позволяет провести деформацию «недеформируемых» сплавов (Al - 20% Mg, Al - 15-50% Si, Al - 15% Fe и др.), осуществить качественную сварку жидкоштампованных отливок из сплава АМг6Л, повысить жаропрочность, коррозионную стойкость, уменьшить чувствительность к коррозии под напряжением и замедленному разрушению.

На основании этого разработаны литейные сплавы и технология их производства, свойства которых превышают свойства имеющихся (например, жаропрочный сплав на основе Al - 7% Mg с кратковременной прочностью при 450⁰С в 2,5-3 раза большей, чем у сплава АМг6Л, коррозонностойкий сплав на основе Al - 6-8% Mg, прочность которого на 30-40 % выше, чем у известного и др.). Установлено, что легирование деформируемых сплавов водородом (содержание водорода 5-40³/100г металла) позволяет повысить прочность при обычных температурах и снизить коэффициент линейного расширения. С помощью этого разработаны высокопрочные деформируемые  алюминиевые сплавы с σ_В=600-800 МПа, серия экономнолегированных сплавов Al-Me-H, поршневые сплавы на основе Al - 20% Si – Р – Н, свойства которых превышают свойства лучших отечественных и зарубежных образцов, сплавы Al - 20% Si – Ме – Н  с необычно низким для алюминиевых сплавов коэффициентом линейного расширения (α_80-100=1-3·10^-6 град^-1) и др.

Установлена закономерность изменения свойств алюминиевых сплавов, заключающаяся в том, что растворенный в них водород приводит к развитию хрупкости после нагрева в интервале 200-400⁰С. Показано, что чем сильнее охрупчивание, тем ниже жаропрочность, свариваемость и тем больше чувствительность к коррозии под напряжением и замедленному разрушению, что резко сокращает количество дорогостоящих и длительных испытаний.