Водородная хрупкость и линейное расширение, страница 8

8.2. Деформируемые сплавы на основе системы Al-Si-H.

Проведение пластической деформации сплавов Al - Si с высоким содержанием кремния возможно с помощью разработанных способов получения слитков и циклической их деформации.

Определение значений коэффициента линейного расширения и содержания водорода в различных деформированных сплавах показало, что между ними существует тесная связь. Холодная пластическая деформация увеличивает содержание водорода (см. главу 4) и снижает коэффициент. Отжиг деформированных сплавов уменьшает содержание водорода и увеличивает коэффициент (табл. 8.22).

Указанное и рассмотренные ранее положения о водородной хрупкости позволили впервые разработать серию деформируемых сплавов с низким значением коэффициента линейного расширения. В этих сплавах в качестве основного легирующего элемента введен водород.

Введение в состав водорода в заданных пределах (0,00134-0,00259 мас. %) способствует образованию эвтектической структуры в сплаве Аl - 20%Si, что повышает способность сплава к холодной пластической деформации. При пластической деформации часть водорода переходит в алюминий, образуя с ним твердый раствор внедрения, что в свою очередь снижает коэффициент и повышает механические свойства.

Таблица 8.22.

Влияние отжига на содержание водорода и коэффициент линейного расширения алюминиевых сплавов при различных температурах.

Сплав

Состояние

Содержание

водорода,

см3/100г

α · 10-6  град-1 при температуре, °С

50

150

200

250

300

350

400

450

500

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Al-11%Si

Прокат

4,8

17,12

12,48

7,60

7,06

14,60

16,44

15,93

13,85

4,10

Прокат +

отжиг

0,6

17,12

18,37

19,06

19,50

20,49

21,54

23,54

22,88

23,94

AI-15%Si

Прокат

2,72

14,88

11,94

7,60

4,26

13,71

14,42

14,17

11,88

9,56

Прокат + отжиг

0,3

17,28

18,19

18,33

20,61

19,62

22,23

21,46

18,46

17,32

Al-20%Si

Прокат

9,25

16,25

16,49

15,70

13,97

13,71

17,40

18,27

15,38

13,74

Прокат + отжиг

1,8

17,95

18,75

19,29

20,25

21,00

21,66

19,30

10,54

20,54

Al-30%Si

Прокат

6,41

15,12

16,09

13,06

13,98

17,22

17,01

15,81

10,25

10,86

Прокат + отжиг

2,2

16,39

17,52

18,16

18,79

19,62

20,88

19,68

15,98

15,29

Al-15%Cu

Прокат

6,33

19,12

20,28

20,95

21,27

23,11

25,62

21,46

19,86

19,84

Прокат + отжиг

0,60

20,06

20,56

20,69

21,85

23,12

25,54

23,91

22,32

22,83

Al-5%Ni

Прокат

6,62

17,20

19,02

15,92

12,88

10,87

11,06

17,66

24,75

25,20

Прокат + отжиг

0,5

19,12

20,53

21,52

21,85

22,18

22,54

22,28

21,37

20,42

Al-10%Ni

Прокат

1,24

16,82

18,94

16,75

14,98

14,82

17,85

16,96

14,79

13,48

Прокат + отжиг

0,4

18,51

20,03

20,95

21,85

22,44

22,54

22,28

22,42

22,27

Al-l0%Fe

Прокат

11,4

18,51

19,15

19,27

19,59

19,83

18,49

20,08

22,71

23,4.3

Прокат + отжиг

2,8

19,18

20,53

20,69

21,26

21,94

22,57

23,32

23,75

24,01

Al-10%Co

Прокат

5,20

16,52

17,68

17,50

16,87

16,14

19,78

20,08

18,62

17,88

Прокат + отжиг

1,4

17,44

20,83

20,98

21,35

22,31

22,54

22,83

23,11

23,98