Файл: Дорофеев, А. Л. Индукционная структуроскопия.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 69

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

28,4 м/(ом • мм2). При температуре 560ÖC она

уменьша­

ется до 20,5 м/ (ом • мм2).

 

 

 

При изменении температуры старения от 180 до 230 °С

электрическая проводимость возрастает линейно

с 21 до

27 м/(ом • мм2).

 

 

 

Сплавы с существенно меньшим содержанием

компо­

нентов (Си —0,2—0,6%,

Мп —0,15—0,35%)

известны

под названием авиалей.

Они характеризуются

меньшей

прочностью (33 кгс/мм2),

но лучшей пластичностью в хо­

лодном и горячем состоянии. У большой партии образ­ цов из этого сплава, термически обработанных при тем­ пературе 520 °С, электрическая проводимость изменялась от 24,3 до 27,3 м/ (ом - мм2). Установлено, что при пере­ жоге этого сплава электрическая проводимость материа­ ла падает ниже 23,1 м/ (ом - мм2). При разных режимах прессования температура термической обработки, вызы­ вающая пережог, может изменяться от 540 до 560 °С.

Высокопрочные алюминиевые сплавы В93, В95 наря­ ду с медью и магнием содержат цинк. Прочность этих сплавов достигает 50—52 ксг/мм2, а электрическая про­ водимость образцов в термообработанном состоянии 22,5 и 19,0 м/(олі-мм2) соответственно. Прочность повышает­ ся с увеличением содержания цинка и магния (но пла­ стичность и коррозионная стойкость снижаются).

Увеличение прочности этих сплавов является чистым эффектом дисперсионного твердения. Все системы, упроч­ няющиеся в результате дисперсионного твердения, обна­ руживают одну и ту же 'последовательность старения: образование -зон, образование промежуточных выделе­ ний, образование равновесных выделений. Путем изме­ рения электрической проводимости для сплава В93 были подобраны режимы старения, при которых достигается повышение пластичности сплава и допустимое снижение предела прочности.

Сплав используют для изготовления из поковок штам­ повок и 'профилей крупногабаритных деталей сложной формы. Эти детали обычно поставляются в термообрабо­ танном состоянии. Необходимые механические свойства обеспечиваются вариацией режимов термической обра­ ботки, например изменением температуры и длительно­ сти нагрева второй ступени искусственного старения.

Электрическая проводимость сплава в этом случае находится в прямой связи с температурой и временем выдержки (рис. 4-3). Ома тем меньше, чем ниже темпе-

61

ратура второй ступени старения. С этими характеристи­ ками связана коррозионная стойкость сплава. Для обес­ печения коррозионной стойкости, как правило, применя­

ют

ступенчатое

искусствен­

ное

старение:

120°С

в тече­

ние

3

ч +

(вторая

ступень)

165 °С в течение 4

ч.

С повы­

шением температуры

старе­

ния

время

выдержки

сокра­

щают.

 

 

 

 

 

 

Детали

закаливаются ь

широком

интервале

темпе­

ратур

от

400

до

490 °С.

Электрическая

 

 

проводи­

мость

сплава

в этом

интер­

вале

(рпс. 4-4)

изменяется

па

2 м](ом-мм2).

 

Дальней­

шее повышение температуры нагрева под закалку приво­ дит к пережогу, связанному с появлением оплавлений по

границам зеренЛучшие механические свойства наблю­ даются при температуре закалки 470 °С. Эти выводы ха­ рактеризуются табл. 4-6.

Т а б л и ц а 4-6

Влияние температуры закалки на электрические и механи­ ческие свойства поковки из сплава В93

 

Саежезакаленное состояние

 

 

 

После

искусственного

старения

Электрическая прово­

Временное

Относи­

 

Электри­

Временное

Относи­

 

ческая

димость,

м! {ом-лш-)

сопротив­

тельное

 

сопротивле­

тельное

 

проводи­

 

 

ление,

удлинение,

ние,

удлине­

 

 

мость,

Начальная Спустя G

 

 

%

 

кгсімм*

ние, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закалка

с

400°С

 

 

20,9

18,65

27,1

27

 

23

49,6

11,1

20,9

18,6

26,5

30,1

 

23

50,1

12,1

 

 

Закалка

с

470°С

 

 

20,5

18,1

36,1

27,6

 

22,6

51,8

13,0

 

 

Закалка

с

500°С

 

 

19,9

17,8

 

 

 

 

22,5

52,8

8,0

20,1

18,0

32,6

27,2

 

22,3

52,5

0,4

18,4

 

Закалка

с

550°С

 

 

17,55

 

 

 

 

 

 

 

18,2

17,3

15,3

3,2

 

21,2

16,4

0,7

62

 

Электрическая

 

проводи- М0-"-*^ )

 

мость закаленных

и

состарен­

 

 

ных деталей от плавки к плав­

 

 

ке

изменяется

примерно на

 

 

3 м/ [ом • мм2).

Нарушения, свя­

 

 

занные

с временем

задержки

 

 

деталей

при переносе

их из пе­

 

 

чи

в закалочную

ванну,

мало

 

 

влияют на электрическую

про­

 

 

водимость. Так,

увеличение

 

 

времени

задержки

от 5 сек до

 

 

5 мин изменяет

электрическую

Ш° Ь50° 500°

550°С

проводимость

сплава В93 на

Рис. 4-4. Влияние

темпера­

1 м/(ом • мм2),

прочность

пада­

туры закалки сплава В93

ет на 3 кгс/мм2.

Замечено,

что

на электрическую

проводи­

электрическая

проводимость

мость.

 

полуфабрикатов

из

сплава

 

 

В93 зависит от предшествующей механической обработ­ ки и отличается у поковок и профилей (табл. 4-7).

Характерный разброс электрической проводимости и

.прочности (временного сопротивления) профилей из это­ го сплава показан на рис. 4-5.

 

 

 

Т а б л и ц а 4-7

Электрическая проводимость поковок и профилей из

 

сплава В93,

м/(оммм-)

 

Вид образцов

Исходное

Свежезакален-

Искусственно

состояние

пое (из ванны)

состаренное

 

Поковки

25—27

20,2—20,6

22,3—22,7

Профили

27—31,0

19,8—20,0

21І7—22*5

Сплав В95 закаливают, начиная с 495—475 °С, и под­ вергают искусственному старению при 135—145 °С в те­ чение 16 ч.

Электрическая проводимость прутков и профилей В95 (закаленных и искусственно состаренных) представлена в табл. 4-8.

Более высокая электрическая проводимость объяс­ няется влиянием деформации (т. е. в нагартованном со­ стоянии процесс старения идет более интенсивно).

Разница между электрической проводимостью отож­ женного и закаленного материала составляет 5,3 м/(омХ Хммг) [24,7 и 19,4 м/(ом-мм2)].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4-8

Электрическая

проводимость

прутков

и

профилей из

разных

 

 

 

составов

сплава

В95

 

 

Вид

 

 

 

Химическим состав

сплава, %

 

а,

образцов

Си

Mg

Мп

7.п

Fe

SI

C r

м1 (ом-мм7)

 

 

Пруток

1,89

2,31

0,36

5,62

0,37

0,23

0,17

15,9

 

1,74

2,31

0,34

5,56

0,4

 

0,19

0,14

18,8

 

1,69

2,

16

0,36

5,70

0,4

 

0,19

0,17

18,0

 

1,65

2,16

0,34

5,72

0,4

 

0,28

0,17

18,8

Профиль

1.64

2,30

0,37

5,64

0,35

0,36

 

19,5

 

1,69

2,28

0,43

6,34

0,35

0,29

 

19,3

 

1,86

2,26

0,44

6,70

0,35

0,25

 

19,2

Электрическая проводимость

искусственно

состарен­

ного

деформированного

сплава

 

В95

с

содержанием

легирующих

компонентов

на

верхнем

и нижнем преде­

 

 

 

 

 

ле

 

составляет

17,6

и

§кхмг)кіс/мм*

 

 

 

20,9

м/ (ом • мм2)

соответ­

<Г

Sa

 

 

 

ственно.

При

 

пережоге

Sûr

6Ù\

 

 

 

этих

сплавов

электриче­

Щ

SO

 

 

 

ская

проводимость стано­

30,

 

 

 

 

vo

 

 

 

вится

равной

18,9—

?s

 

 

 

 

 

 

19,2

м](ом -

мм2).

 

 

JO

 

 

 

 

 

20

20

 

 

 

 

Некоторым

недостат­

15

 

 

 

 

 

 

 

 

ком

сплава

В95

является

10

40 отожэгсеяівіфлен-

 

 

сосгрореи- слишком повышенная чув­

 

те

ф'е

мое

ствительность

нагружен­

 

 

состояния

 

 

ных

деталей

к

корро­

Рис. 4-5. Зона

разбооса

свойств

зии. Этот фактор

зависит

сплава

В93 в

различных

состоя­

от

времени

переноса

де­

 

 

ниях.

 

 

тали

из

печи

в

закалоч­

 

 

 

 

 

ную ванну

и может быть

зафиксирован по изменению электрической проводи­ мости.

Алюминиевые сплавы для ковки и штамповки (АКб, АК8) отличаются высокими пластическими и литейными свойствами. Упрочняющие фазы у этих сплавов MgzSi и Al2 CuMgSi.

Химический состав сплава и термическая обработка влияют на его электрическую проводимость (габл. 4-9— 4-11).

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4-9

Электрическая

проводимость

состаренного

сплава

АК6 в за ­

висимости

от его химического

состава

 

 

 

 

Химический состав, %

 

я, м/(ом-мм')

Си

Mg

Мп

Fe

SI

 

22,4

2,08

0,6

0,6

0,44

1,09

21,6

2,12

0,75

0,59

0,7

0,9

22,1

2,16

0,65

0,59

0,46

1,06

21,6

2,28

0,8

0,55

0,39

1,00

21,7

2,84

0,74

0,55

0,36

0,98

Б Ы Л И проведены

исследования изменения

электриче­

ской проводимости

сплава АК8 в условиях повышенных

температур

в зависимости от различных режимов терми­

ческой обработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4-10

Электрическая проводимость

сплава

АК6 в зависимости

 

от качества термической

обработки

 

Качество термообработки

о, мі(ом-шС)

Качество термо­

п, м/ІОМ-Мм')

обработки

 

 

 

 

В состоянии

поставки

27,8

Сплав

не докален

25,0

Нормальная

закалка

21,9

Сплав

перекален

19,5—21,3

Разработка оптимального режима термической обра­ ботки проводилась на поковках размером 100Х35Х Х600 мм. Нагрев поковок под закалку производился

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4-11

Электрическая

проводимость сплава АК8 в

зависимости

 

от его химического

состава

 

 

 

 

Состав сплава, %

 

а, мЦояі.млР)

Си

Mg

Мп

Fe •

Si

 

19,7

4,32

0,8

0,74

0,54

0.97

19,5

4,2

0,67

0,7

0.52

0,99

19,7

4,0 .

0,67

0.78

0,45

1,06

в селитровой ванне при температуре 495+5 °С с выдерж­ кой 2,5 ч. Охлаждение при изотермической закалке про­ изводилось в расплаве солей.

5—66

65

Смотрите также файлы