Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,021

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПАДА ПЕРЕСЫЩЕННОГО ТВЕРДОГО РАСТВОРА В АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВАХ

Муратов В.С. Морозова Е.А.
Для оценки влияния степени неравновесности исходной закаленной структуры на процессы распада пересыщенного твердого раствора в алюминиевых сплавах поставлен эксперимент, в котором оценивалось влияние условий охлаждения при кристаллизации, температуры нагрева и выдержки при закалке на кинетику изменения твердости при искусственном старении. Образцы (сплав АК6М2) загружались в печь с температурой 5500С (температура закалки сплава - 5150С) и по контактной термопаре осуществляется контроль за температурой поверхности образца. После достижения поверхностью температуры 5150С образцы выдерживались (Dtз) в печи от 10 с до 10 минут, что позволяло получать различную степень насыщенности твердого раствора, концентрацию вакансий. Увеличение выдержки приводило к росту обоих параметров структуры и увеличивало степень неравновесности сплава перед старением. Исследована кинетика изменения твердости сплава в процессе старения при температуре 190 0С.

Анализ результатов показывает: режим с малым Δτз (Δτз=10 с) приводит к немонотонному характеру изменения твердости; число стадий определяется условиями охлаждения отливки при кристаллизации; уровень твердости пониженный, по сравнению с режимом с τз = 2 ч.

 В случае ускоренного охлаждения отливок имеют место следующие стадии: 1 - начальная стадия, приводящая к снижению твердости по сравнению со свежезакаленным состоянием (продолжительность стадии 15 минут выдержки при Тс = 1900С); 2 стадия - упрочнение сплава за счет зонной стадии старения (продолжительность до 1 часа); 3 стадия - разупрочнение сплава, вызванное переходом от зонного к фазовому старению (продолжительность стадии ~ до 2 ч 15 минут);4 стадия - упрочнение сплава за счет выделения упрочняющих фаз (продолжительность стадии - до 3 ч выдержки при старении);5 стадия - разупрочнение сплава, обусловленное процессом коагуляции упрочняющих выделений.

В обычно охлажденных отливках наблюдаются лишь первые три стадии старения , их продолжительность увеличивается. 2 стадия протекает до 3 часов старения, 3 - продолжается вплоть до τс = 5 часов.Увеличение Δτз до 30 с устраняет значительные различия в кинетике изменения твердости в отливках с разным охлаждением. Продолжительность стадий 3-5 уменьшается, и они начинаются раньше. Эффект упрочнения еще относительно невелик, что говорит о малой степени пересыщенности твердого раствора перед началом старения.

 Рост Δτз до 60 с и 3 мин приводит к изменениям зависимостей HV=f(tc): на кривых отсутствует стадия начального снижения твердости, а также значительно возрастает уровень достигаемой твердости при упрочнении на 2 и 4 стадиях, что свидетельствует об увеличении пересыщенности твердого раствора, достигаемом за счет более полного растворения неравновесных фаз при закалочном нагреве. Большие значения  Δτз  (5 и 10 мин), приводят к таким же закономерностям изменения твердости, как и в случае варианта закалки Тз=5150С, τз=2 ч. При обычном охлаждении после кристаллизации в течении трех часов ( Δτз = 5 мин) твердость увеличивается, а затем снижается, что связано с коагуляцией выделений. Ускоренное послекристаллизационное охлаждение ускоряет протекающие процессы и стадия разупрочнения наступает уже после 2 ч 15 минут. Еще раньше разупрочнение начинается при  Δτз  = 10 мин, сплав начинает разупрочняться уже после τс = 15-30 мин.

Таким образом, изменение степени неравновесности закаленных отливок приводит к существенным отличиям в кинетических особенностях изменения твердости при старении сплава.


Библиографическая ссылка

Муратов В.С., Морозова Е.А. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПАДА ПЕРЕСЫЩЕННОГО ТВЕРДОГО РАСТВОРА В АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВАХ // Современные наукоемкие технологии. – 2007. – № 9. – С. 80-81;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=25504 (дата обращения: 20.01.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074