АНАЛИТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ ГОМОГЕННОСТИ ЛИТЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Аннотация
Гомогенизация отливок из литых алюминиевых сплавов имеет приоритетное значение для улучшения их технологических параметров. Режим гомогенизирующего отжига регулируется двумя параметрами – температурой и временем выдержки. Традиционно используются одно или двухступенчатые режимы отжига.
Для оценки степени гомогенности расплава после таких термообработок на предприятиях, как правило, используются различные методы механических испытаний. В работе предлагается новый метод расчета критерия оценки гомогенности структуры литых сплавов на примере алюминиевого сплава В95.
Критерием гомогенности γ может служить степень приближения составов локальных объемов литых сплавов к марочному составу. Как показывает опыт, измерения содержания легирующих элементов удобнее проводить по осям дендритов. Дендриты, как правило, обеднены основными легирующими элементами, которые обычно локализованы в междендритных объемах.
Принимая за величину, характеризующую степень негомогенности литого сплава, отклонение состава от марочного (Δ), критерий гомогенности можно представить в виде: γi = 1 – Δ.
Для совершенного гомогенного сплава значение критерия гомогенности должно прближаться к 1. Рассчитанный по данной формуле средний коэффициент гомогенности для литого сплава В95 равен γΣ = 0,503.
Сравнивая содержание легирующих элементов в центре зерен и по границам гомогенизированных зерен, следует отметить, что локальный состав зерен и в центре, и на границах стал близок к марочному составу сплава В95. На это указывает и близкий к 1 введенный ранее условный коэффициент гомогенности γ. Действительно, средний коэффициент гомогенности стал равен γΣ = 0,94.
Предложенный метод рекомендован в качестве аналитического способа для оценки степени гомогенности алюминиевых литых сплавов, а в качестве критерия гомогенности γ можно предложить обобщенный расчетный показатель, построенный на основе анализа локальных составов по осям дендритов и междендритных областей.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Mondolfo L.F. Struktura i svoystva alyuminiyevykh splavov [Structure and Properties of Aluminum Alloys]. Moscow, Metallurgy, 1979. 640 p.
Novikov I.I., Zolotorevsky B.C. Dendritnaya likvatsiya v splavakh [Dendritic Liquation in Alloys]. Moscow, Nauka, 1966. 155 p.
Kolachev BA, Elagin V.I., Livanov B.A. Metallovedeniye i termicheskaya obrabotka tsvetnykh metallov i splavov [Metal Science and Heat Treatment of Non-Ferrous Metals and Alloys]. Moscow, MISIS Publ., 1999. 416 p.
Gulyaev A.P. Metallovedeniye [Metal Science]. Moscow, Metallurgy, 1986. 544 p.
Brodova I.G., Polents I.V., Esin V.O. [Regularities in the Formation of a Molded Structure of Supercooled Al–Ti]. Physics of Metals and Metal Science, 1992, no. 1. рp. 84–89. (in Russ.)
Chang C.-H., Lee S.-L., Lin J.-C., Yeh M.-S., Jeng R.-R. Effect of Ag Content and Heat Treatment on the Stress Corrosion Cracking of Al–4.6Cu–0.3Mg Alloy. Mater. Chem. Phys., 2005, no. 91, рр. 454–462. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2004.12.009
Xiao D., Wang J., Chen K., Huang B. Superplastic Deformation of a Heat-Resistant Al–Cu–Mg–Ag–Mn Alloy. J. Mater. Process. Technol., 2009, no. 209, рр. 3300–3305. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2008.07.053
Ünlü N., Gamble B.M., Shiflet G.J., Starke E.A. Jr. The Effect of Cold Work on the Precipitation of Ω and θ′ in a Ternary Al-Cu-Mg Alloy. Metall and Mat Trans A., 2003, vol. 34, рр. 2757–2769. DOI: 10.1007/s11661-003-0177-y
Altman MB, Andreev AD, Balakhontsev GA et al. Plavka i lit’ye alyuminiyevykh splavov: sprav. izd. [Melting and Casting of Aluminum Alloys]. 2nd ed. Moscow, Metallurgy, 1983. 352 p.
Elagin V.I. Legirovaniye deformiruyemykh alyuminiyevykh splavov perekhodnymi metallami [Doping of Deformable Aluminum Alloys with Transition Metals]. Moscow, Metallurgy, 1975. 248 p.
Novikov I.I. Theory of heat treatment of metals. Moscow: Metallurgy, 1986. 382 p.
Birol Y. Impact of Homogenization on Recrystallization of a Supersaturated Al–Mn Alloy. Scripta Mater., 2009, vol. 60, рр. 5–8. DOI: 10.1016/j.scriptamat.2008.07.047
Wu Y., Xiong J., Lai R., Zhang X., Guo Z. The Microstructure Evolution of an Al-Mg-Si-Mn-Cu-Ce Alloy during Homogenization. J. Alloys Compd., 2009, vol. 475, рр. 332–338. DOI: 10.1016/j.jallcom.2008.07.032
Zhang J., Zuo R., Chen Y., et al. Microstructure Evolution during Homogenization of a τ-Type Mg-Zn-Al Alloy. J. Alloys Compd., 2008, vol. 448, рр. 316–320. DOI: 10.1016/j.jallcom.2006.10.135
Zolotorevskiy V.S. Struktura i prochnost’ litykh alyuminiyevykh splavov [Structure and Strength of Cast Aluminum Alloys]. Moscow, Metallurgy, 1981. 192 p.
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met180208
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
