Водородная хрупкость и линейное расширение, страница 7

Таблица 8.19.

Химический состав сплава.

Сплав № п/п

Компоненты сплава, мас. %

А1

РЬ

Bi

Sn

Ti

Zr

Be

Si.

1

23

18

0,1

0,1

-

-

-

Oct.

2

24

19

0,3

0,5

-

-

.

Oct.

3

26

20

0,5

1,0

-

-

-

Oct.

*4

Ост.

8-10

-

0,1-1,0

0,1-1,0

0,05-0,4

45-50

*А. с. СССР № 1159343, кл. С22С 28/00, 1984г.

Таблица 8.20.

Физико-механические свойства сплава.

Сплав № п/п

Коэффициент линейного расширения,

α · 10-6  град-1 при температуре, °С

σв,

МПа

50

200

450

1

8,11

7,05

6,84

15

2

8,11

6,58

6,84

18

3

7,93

6,07

6,56

20

*4

7,99-9,2

9,3-9,4

12,2-12,7

-

Для литейных сплавов на основе Al - Si характерно резкое повышение значений коэффициента линейного расширения в интервале 200-300 °С. Ранее рассмотрена  водородная хрупкость после нагрева в этом интервале (водородная хрупкость II вида). Исходя из представлений о механизме этой водородной хрупкости, разработан способ термической обработки, предусматривающий проведение предварительного циклического нагрева в интервале 200-300 °С перед определением коэффициента. Такой нагрев устраняет аномалию коэффициента при 200-300 °С.

Влияние циклической термообработки на коэффициент линейного расширения сплавов АК12 и АК12ММгН показано в табл. 8.21.

Таким образом, представления о водородной хрупкости позволяют успешно решать вопросы по созданию алюминиевых литейных сплавов с низким значением коэффициента линейного расширения.

Таблица 8.21.

Влияние термической обработки на коэффициент линейного расширения сплавов

АК12 и АК12ММгН

Способ термообработки

Коэффициент линейного расширения α · 10-6  град-1 при различной температуре испытания, °С

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Сплав АК12

*Нагрев до 300±10 °С, выдержка 3

ч, охлаждение на воздухе

18,32

19,57

20,19

21,00

22,76

31,71

25,54

21,90

21,68

Нагрев до 200 °С, выдержка 10-15 мин, нагрев до 300 °С. выдержка 10-15 мин, охлаждение с печью до 200 °С и т.д. (окончательное охлаждение после 200 °С на воздухе)

1 цикл

18,32

19,57

19,95

20,87

22,08

28,54

23,54

20,91

20,58

2 цикла

17,28

18,47

18,92

19,73

20,09

22,54

22,54

19,81

19,71

3 цикла

17,24

18,38

18,47

19,56

19,84

22,04

21,97

19,72

19,03

Продолжение таблицы 8.21

4 цикла

17,25

18,38

18,47

19,58

19,92

22,02

21,98.

19,72

19,08

Сплав АК12ММгН

*Нагрев до 200±5 °С, выдержка 10 ч, охлаждение на воздухе.

17,12

19,15

19,72

21,00

21,66

26,16

22,48

21.32

21,03

Нагрев до 200 °С, выдержка 10-15 мин, нагрев до 300 °С, выдержка 15-20 мин, охлаждение с печью до 200 °С и т.д. (окончательное охлаждение после 200 °С на воздухе)

1 цикл

17,12

19,16

19,71

19,88

29,52

21,99

21,40

21,30

21,03

2 цикла

17,12

19,16

19,68

18,14

19,18

22,87

20,92

20,64

20,73

3 цикла

17,12

19,14

19,73

18,06

19,11

22,79

20,79

20,52

20,51

4 цикла

17,12

19,15

19,69

18,19

19,13

22,80

20,78

20,60

20,60

*Смирягин А.П. Промышленные цветные металлы и сплавы М.: Москва, 1974, с. 424-428