Ալյումինի համաձուլվածքների դասակարգում. Ստացված արդյունքների վերլուծություն Պետական դիագրամ ալյումինե մագնեզիում

07.01.2024 -

Ալյումինի և մագնեզիումի համաձուլվածքների բոլոր արդյունաբերական կոմպոզիցիաները մագնեզիումի պարունակությամբ գտնվում են Al-Mg համակարգի վիճակի դիագրամի տարածաշրջանում, որը համապատասխանում է α պինդ լուծույթին։ Պինդ լուծույթի կոնցենտրացիան մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, ինչը սկզբունքորեն հնարավորություն է տալիս զգալիորեն ամրացնել Al-Mg համաձուլվածքները՝ դրանց նկատմամբ ջերմային մշակում (կարծրացում) կիրառելով։
Ձուլված վիճակում ալյումինի համաձուլվածքները, որոնք պարունակում են ավելի քան 9% Mg, ունեն α+β կառուցվածք; β փուլը, որը փխրուն միջմետաղային միացություն է, պարունակում է մոտ 35-38% Mg:
Համաձայն 10% Mg-ով համաձուլվածքներում հավասարակշռության փուլային դիագրամի, β-փուլն ազատվում է պինդ լուծույթից՝ նվազող ջերմաստիճանի դեպքում ալյումինում մագնեզիումի լուծելիության նվազման պատճառով (նկ. 22): Իրական պինդացման պայմաններում, միկրոլիկվացիայի ինտենսիվ պրոցեսների և դիֆուզիոն պրոցեսների անբավարար արագության պատճառով, β-փուլը արտազատվում է մայրական լիկյորից 450°C ջերմաստիճանում՝ այլասերված էվտեկտիկայի տեսքով: Դա ապացուցվել է փորձերով (կարծրացնող համաձուլվածքը մարվել է տարբեր ջերմաստիճաններում)։ Պինդ լուծույթից α-ի նստեցման արդյունքում առաջացած β-ֆազի քանակը կախված է համաձուլվածքում մագնեզիումի պարունակությունից։ Ըստ առկա տվյալների՝ ավազի կաղապարում ձուլելիս պինդ լուծույթում պահվում է մինչև 7%։

β-փուլի ազատման մեխանիզմը՝ կախված ծերացման տևողությունից, լավ հասկանալի չէ: Թույլատրվում է ծերացման գործընթացի հետևյալ հաջորդականությունը՝ մագնեզիումով հարստացված «գոտիներ», անհավասարակշիռ β» - հավասարակշռություն β:
Գոտիների առկայությունը հաստատվում է միայն համաձուլվածքների էլեկտրական դիմադրության չափման միջոցով։ β» և β փուլերի կառուցվածքը, որոնք նստում են փոքր թիթեղների տեսքով, շատ բարդ է, այս փուլերը ուսումնասիրվել են ռենտգենյան դիֆրակցիոն անալիզով։
Այս աշխատանքում ուսումնասիրվել է մարման միջավայրի միատարրացման H ժամանակի ազդեցությունը ծերացման գործընթացի վրա: Որքան երկար է համասեռացման ժամանակը, այնքան մագնեզիումը հավասարաչափ է բաշխվում հատիկի խաչմերուկում: 16 ժամվա ընթացքում համասեռացման դեպքում հետագա ծերացումը հանգեցնում է նստվածքների առաջացմանը միայն մագնեզիումով հարստացված գոտիներում, այսինքն՝ հացահատիկի սահմանների մոտ, և հստակ բացահայտվում է համաձուլվածքի դենդրիտային կառուցվածքը: Համասեռացման ժամանակի աստիճանական աճով տեղումների բաշխումը հնեցումից հետո հատիկների խաչմերուկի վրա հավասարեցվում է: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ 160 ժամ տաքացնելուց հետո, սեկրեցների միասնական բաշխմամբ, հայտնաբերվում են առանձին հատվածներ՝ դենդրիտների ուրվագիծով։ Վերջին դեպքում, ի տարբերություն 16 ժամ միատարրացումից հետո նկատված պատկերի, հացահատիկի սահմաններին մոտ տարածքները սպառվում են տեղումներով։ Բոլոր դեպքերում արտահոսքը ասեղների տեսքով է։

Բացի համասեռացման ժամանակից, նստվածքների ձևավորման վրա ազդում են մարման պայմանները: Երբ սառը ջրում մարվում է, β-փուլն ազատվում է հացահատիկի սահմանների երկայնքով՝ շարունակական ձևով հետագա ծերացման ժամանակ: Եռման ջրի կամ տաք յուղի մեջ մարելը ծերացումից հետո առաջացնում է β-փուլի տեղումներ հացահատիկի սահմանների երկայնքով՝ մեկուսացված ներդիրների տեսքով:
Արդյունքների քննարկման և վերլուծության ժամանակ ընդունված է, որ մնացորդային դենդրիտային տարանջատումը և թափուր տեղերի սպառումը հացահատիկի սահմաններին հարող գոտիներում կարևոր ազդեցություն ունեն β-փուլային տեղումների պայմանների և բնույթի վրա: Թափուր աշխատատեղերը արագացնում են β-փուլի տարանջատման գործընթացը, քանի որ դրա ձևավորումն ուղեկցվում է ծավալի մեծացմամբ։
Ելնելով Al-Mg համակարգի համաձուլվածքների մետակայուն դիագրամից (նկ. 23) առաջարկվում է 10% Mg-ով համաձուլվածքների հնեցման ժամանակ β-ֆազի առաջացման հաջորդականության դիագրամ (նկ. 24): Հացահատիկի սահմանների երկայնքով տարանջատման և հաջորդական վերափոխման գործընթացները մեկ փուլով ավելի արագ են ընթանում, քանի որ այստեղ միջուկների ձևավորման հավանականությունն ավելի մեծ է։

Հացահատիկի սահմանների երկայնքով առանց տեղումների տարածքները ձուլման թույլ կետն են, և, հետևաբար, ոչնչացումը տեղի է ունենում հացահատիկի սահմանների երկայնքով, հատկապես երկրորդ փուլում, սառը ջրում մարման ժամանակ, երբ β-փուլը ձևավորում է շարունակական շղթաներ: Ձուլվածքների ուժային հատկությունները նվազում են: Կոռոզիոն դիմադրությունը ամենաուժեղ վատանում է β"→β փոխակերպման ժամանակ (Նկար 25): Կարելի է ենթադրել, որ համաձուլվածքների կոռոզիոն դիմադրությունը կախված է β-փազային տեղումների բնույթից, որը հստակ տեսանելի է Նկար 25-ում: համահունչ այն փաստին, որ սառը ջրում կարծրացած համաձուլվածքները նվազեցնում են կոռոզիոն դիմադրությունը:
Աղյուսակում 12-14-ը ցույց է տալիս Al-Mg համակարգի արդյունաբերական համաձուլվածքների բաղադրությունը և հատկությունները:
Մինչև 6% մգ պարունակող ալյումին-մագնեզիումային համակարգի համաձուլվածքները չեն ամրացվում ջերմային մշակմամբ: Լուծման կարծրացումը զգալիորեն բարելավում է ավելի քան 9% Mg պարունակող համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները:

Կրկնակի ալյումին-մագնեզիումային համաձուլվածքներից 10-12% Mg պարունակությամբ համաձուլվածքներն ունեն ամենամեծ ամրությունը՝ բարձր ճկունությամբ կարծրացած վիճակում։ Մագնեզիումի պարունակության հետագա աճով համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները նվազում են, քանի որ ջերմային մշակման ժամանակ հնարավոր չէ փոխակերպել ավելցուկային β-փուլը, որն առաջացնում է համաձուլվածքի փխրունությունը, պինդ լուծույթի: Հետևաբար, Al-Mg համակարգի բոլոր արդյունաբերական համաձուլվածքները պատկանում են պինդ լուծույթների տեսակին, որոնց մագնեզիումի պարունակությունը ոչ ավելի, քան 13% է:
Բացի մագնեզիումից, AL13 համաձուլվածքը պարունակում է սիլիցիում և մանգան: Սիլիցիումային հավելումները օգնում են բարելավել համաձուլվածքի ձուլման հատկությունները կրկնակի էվեկտիկ α+Mg2Si քանակի ավելացման պատճառով: AL13 համաձուլվածքի մեխանիկական հատկությունները 1% Si-ի ներդրմամբ փոքր-ինչ փոխվում են. ամրությունը փոքր-ինչ մեծանում է, իսկ ճկունությունը փոքր-ինչ նվազում է:
Մանգանը ավելացվում է AL13 համաձուլվածքին հիմնականում նվազեցնելու համար երկաթի վնասակար ազդեցությունը, որը բյուրեղացման ժամանակ նստում է ասեղաձև և թիթեղաձև բյուրեղների տեսքով և մեծապես նվազեցնում է համաձուլվածքի ճկունությունը: Երբ մանգան ներմուծվում է համաձուլվածքի մեջ, առաջանում է MnAl6 միացությունը, որի մեջ լուծվում է երկաթը։ Այս կապը ունի կոմպակտ կմախքի կամ նույնիսկ հավասարազորային ձև:
Երկաթի, պղնձի, ցինկի և նիկելի կեղտերը բացասաբար են ազդում AL13 համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրության վրա: Ավելի քան 0,8% սիլիցիումի պարունակությամբ համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրությունը նույնպես նվազում է, իսկ մանգանի ավելացումով այն մեծանում է։
AL13 դասի համաձուլվածքը չի ամրացվում ջերմային մշակմամբ և ունի ցածր մեխանիկական հատկություններ: Դրա առավելությունն այն է, որ համեմատաբար բարձր կոռոզիոն դիմադրություն է համեմատած, օրինակ, սիլումինների, լավ եռակցման և (կառուցվածքում Mg2Si միացության առկայության պատճառով) ջերմակայունության բարձրացման հետ:
AL13 դասի համաձուլվածքն օգտագործվում է այնպիսի մասերի արտադրության համար, որոնք կրում են միջին բեռներ և գործում են ծովի ջրի և թեթևակի ալկալային հեղուկների պայմաններում: Համաձուլվածքն օգտագործվում է ծովային նավաշինության մասերի, ինչպես նաև բարձր ջերմաստիճաններում (մինչև 180-200°C) աշխատող մասերի արտադրության համար։
Մագնեզիումի բարձր պարունակությամբ (9-11%) համաձուլվածքները (AL8, AL8M, AL27-1) կարծրացած վիճակում ունեն շատ բարձր մեխանիկական հատկություններ։ Այնուամենայնիվ, համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները ուղղակիորեն ձուլված մասերից կտրված նմուշներում շատ անհավասար են. Անհավասար հատկությունների հիմնական պատճառը ձուլման տարասեռությունն է, որը հայտնաբերվում է կծկման թուլության և ծակոտկենության տեսքով, ինչպես նաև ձուլման զանգվածային մասերում օքսիդի ներդիրներով:
Այս համաձուլվածքների շատ կարևոր թերությունը բնական ծերացման նկատմամբ նրանց զգայունությունն է: Պարզվել է, որ ալյումին-մագնեզիումային համաձուլվածքներում ավելի քան 10% Mg պարունակությունը հանգեցնում է կարծրացած ձուլման մասերի փխրունացմանը երկարատև պահեստավորումից և շահագործման ընթացքում:
Աղյուսակում Նկար 15-ում ներկայացված է մագնեզիումի տարբեր պարունակությամբ համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունների փոփոխությունը երկարատև բնական ծերացման ժամանակ: Ներկայացված տվյալները ցույց են տալիս, որ մագնեզիումի պարունակության ավելացման հետ մեկտեղ աճում է բնական ծերացման միտումը։ Սա հանգեցնում է զիջման կետի բարձրացման, վերջնական ամրության և ճկունության կտրուկ նվազման:
Տասնմեկ տարի հնեցված համաձուլվածքների նմուշները միջհատիկային կոռոզիայի համար փորձարկելիս պարզվել է, որ 8,8%-ից պակաս Mg պարունակող համաձուլվածքները զգայուն չեն այս տեսակի կոռոզիայի նկատմամբ, և մագնեզիումի ավելի բարձր պարունակությամբ բոլոր ուսումնասիրված համաձուլվածքները ձեռք են բերում կոռոզիայի ավելի մեծ աստիճան: բնական ծերացման ազդեցության տակ.հակված է միջգրանուլային կոռոզիայի.
Ստանդարտ մեթոդով փորձարկված նմուշների մակերևույթի կիզակետային կոռոզիոն ախտահարումների միջին խորությունը մեկ օր ընկղմվելով 3% NaCl լուծույթում՝ 1% HCl հավելումով, եղել է. 0,11 մմ - 8,8% մգ պարունակությամբ խառնուրդ, 0, 22 մմ - 11,5% Mg և 0,26 մմ - 13,5% Mg:
Ալյումին-մագնեզիումային համաձուլվածքները AL27 և AL27-1 ունեն համաձուլվածքների հիմնական բաղադրիչների նույն պարունակությունը (մագնեզիում, բերիլիում, տիտան, ցիրկոնիում); AL27-1 համաձուլվածքում երկաթի և սիլիցիումի կեղտերի պարունակությունը չպետք է գերազանցի յուրաքանչյուրի 0,05%-ը:

Աղյուսակում 16 ցույց է տալիս երկաթի, սիլիցիումի և մագնեզիումի կեղտեր պարունակող ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքի մեխանիկական հատկությունները:
Վերոնշյալ տվյալները առաջին հերթին ցույց են տալիս, որ 9%-ից պակաս մագնեզիում պարունակող համաձուլվածքը (յուրաքանչյուրը 0,1% երկաթ և սիլիցիում) ունի համեմատաբար ցածր մեխանիկական հատկություններ (σв = 28,5 կգֆ/մմ2; δ5 = 12,5%)։ Ուսումնասիրված համաձուլվածքներից ամենաբարձր մեխանիկական հատկություններն ունի համաձուլվածքը, որը պարունակում է 10,5% Mg (σв = 38 կգֆ/մմ2; δ5 = 26,5%)։ 12,2% մագնեզիումի պարունակությամբ, առաձգական ուժը նույնպես բարձր մակարդակի վրա է (38,3 կգֆ/մմ2), սակայն երկարացումը մի փոքր ավելի ցածր է (21%)։
Երբ AL8 համաձուլվածքում երկաթի պարունակությունը բարձրանում է մինչև 0,38% սիլիցիումի նույն պարունակության դեպքում (0,07%), առաձգական ուժի փոփոխություն չի նկատվում, և երկարացումը փոքր-ինչ նվազում է: Այս համաձուլվածքում սիլիցիումի 0,22% աճի դեպքում և՛ առաձգական ուժը (մինչև 33,7 կգֆ/մմ2), և՛ երկարացումը (17,5%) զգալիորեն նվազում են: Սիլիցիումի պարունակության բարձրացումը մինչև 0,34%), նույնիսկ երկաթի ցածր պարունակության դեպքում (0,10%), զգալիորեն նվազեցնում է մեխանիկական հատկությունները. Եթե, ի լրումն, այս համաձուլվածքում երկաթի պարունակությունը ավելացվի մինչև 0,37%, ապա մեխանիկական հատկությունները հետագայում կնվազեն, բայց ավելի փոքր չափով, քան սիլիցիումի պարունակության աճը. լինի 10,5%:
Նույնիսկ փոքր քանակությամբ սիլիցիումի անբարենպաստ ազդեցության պատճառն ակնհայտորեն կարելի է համարել Mg2Si միացության առաջացումը՝ մագնեզիումի նկատմամբ սիլիցիումի բարձր հարաբերակցության պատճառով: Որքան շատ սիլիցիում լինի համաձուլվածքում, այնքան ավելի շատ կլինի այս միացությունը: Mg2Si միացությունը բյուրեղանում է այսպես կոչված «չինական տառատեսակի» տեսքով և, գտնվելով հատիկի սահմանների երկայնքով, խաթարում է պինդ լուծույթի հատիկների կապը և, բացի այդ, կապում է որոշակի քանակությամբ մագնեզիում:

Նկ. 26, a, b ցույց են տրված՝ համեմատելու ալյումինե համաձուլվածքների միկրոկառուցվածքը 10% Mg-ի հետ ձուլված վիճակում՝ պատրաստված տարբեր մաքրության նյութերից: Բարձր մաքրության նյութերից ձուլված համաձուլվածքի կառուցվածքը բաղկացած է ալյումինում մագնեզիումի պինդ լուծույթի հատիկներից, որոնց սահմանների երկայնքով գտնվում է Al3Mg2 փուլը։ Ցածր մաքրության նյութերի վրա պատրաստված համաձուլվածքի կառուցվածքում, բացի Al3Mg3 փուլից, կարելի է տեսնել Mg3Si միացությունը «չինական տառատեսակի» և FeAl3 միացությունը երկու տեսակի թիթեղների տեսքով՝ հարթ և աստղաձև (դրանք, ըստ երևույթին, նույն ձևի տարբեր հատվածներ են): Mg2Si միացությունը գտնվում է հացահատիկի սահմանների երկայնքով, իսկ FeAl3 թիթեղները գտնվում են հատիկների ներսում կամ հատում են դրանց սահմանները։ Որոշ դեպքերում FeAl3 թիթեղները հատում են Mg2Si բյուրեղները, ինչը ցույց է տալիս դրանց առաջնային բյուրեղացումը հալվելուց: Ջերմային մշակումից հետո Mg2Si փուլը անցնում է պինդ լուծույթի մեջ, իսկ բարձր մաքրության նյութերից պատրաստված համաձուլվածքի միկրոկառուցվածքը ներկայացնում է պինդ լուծույթի հատիկներ (նկ. 26c):
Երկաթի և սիլիցիումի վնասակար կեղտերի կտրուկ սահմանափակումը, ինչպես նաև բերիլիումի, տիտանի և ցիրկոնիումի հավելումների ներմուծումը ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքների մեջ (AL27 և AL27-1) նպաստում են այդ համաձուլվածքների կոռոզիոն դիմադրության և մեխանիկական հատկությունների զգալի աճին: համեմատած CO խառնուրդի AL8-ի հետ:
Բարձր մաքրության Al-Mg համաձուլվածքների լրացուցիչ համաձուլման ազդեցությունը տարբեր տարրերի հավելումներով կարելի է հետևել՝ օգտագործելով AL8M համաձուլվածքի օրինակը: Մագնեզիումի բարձր (մինչև 11,5%) պարունակությամբ Al-Mg համաձուլվածքների (AL8, AL27) թերություններից մեկը բնական ծերացման միտումն է, պլաստիկ հատկությունների նվազումը և ձուլվածքներում ճաքերի հավանականությունը: Այնուամենայնիվ, կարելի է ենթադրել, որ կարելի է գտնել AL8 խառնուրդի հատկությունների կայունացման ուղիներ: Դրանցից մեկը α պինդ լուծույթի մագնեզիումի գերհագեցվածության աստիճանի նվազեցումն է, այսինքն՝ համաձուլվածքում մագնեզիումի պարունակությունը նվազեցնելը։ Միաժամանակ կտրուկ կնվազի ծերացման գործընթացի արագությունը։ Հարկ է նշել, սակայն, որ համաձուլվածքում մագնեզիումի պարունակության նվազման հետ համաձուլվածքի մեխանիկական հատկությունները վատանում են: Այս դեպքում համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները բարելավելու համար անհրաժեշտ է կիրառել համաձուլվածք և ձևափոխում:

Աղյուսակում Գծապատկեր 17-ում ներկայացված են մոլիբդենի ազդեցության և կալիումի ֆտորոզիրկոնատ աղով մշակման արդյունքները Al-Mg (10,5% Mg) համաձուլվածքի հատկությունների և հատիկների վրա՝ ըստ աշխատանքի:
Եթե հալոցքը մշակվում է կալիումի ֆտորոզիրկոնատով, ապա մոլիբդենի ներմուծումը տասներորդական տոկոսով նպաստում է համաձուլվածքի բյուրեղային հատիկի շատ ուժեղ զտմանը. Հղկման ամենամեծ ազդեցությունը ստացվում է AL8 համաձուլվածքի մեջ 0,1% Mo ներմուծելով:
Հացահատիկի ավելի ուժեղ զտումը ցիրկոնիումի և մոլիբդենի համակցված հավելումով, քան այս տարրերից յուրաքանչյուրի առանձին ավելացումով, ակնհայտորեն բացատրվում է նրանով, որ յուրաքանչյուր հավելանյութի լուծելիությունը մյուսի առկայության դեպքում նվազում է: Սա պետք է հանգեցնի զգալիորեն ավելի մեծ թվով միջմետաղային մասնիկների, այսինքն՝ միջուկային կենտրոնների ձևավորմանը: Շատ կենտրոններից բյուրեղացումն ապահովում է հատիկի ավելի նուրբ կառուցվածք:
Հացահատիկի մաքրման ազդեցությանը լիովին համապատասխան, տեղի է ունենում մեխանիկական հատկությունների փոփոխություն: Ներկայացված մեխանիկական փորձարկումների արդյունքները ցույց են տալիս, որ հալոցքի մշակումը կալիումի ֆտորոզիրկոնատով և 0,1% Mo ներմուծմամբ հնարավոր է դարձնում համաձուլվածքի ամրության հատկությունները 29,9-ից մինչև 43-44 կգֆ/մմ2, ելքի ուժը՝ 18-ից մինչև 22: կգ/մմ2 և հարաբերական երկարացումը 14-ից մինչև 23%: Երբ մոլիբդենի պարունակությունը գերազանցում է 0,1%-ը, մեխանիկական հատկությունները վատանում են։
Աղյուսակում Նկար 18-ում ներկայացված են AL8, AL8M և AL27-1 համաձուլվածքների համեմատական հատկությունները:

Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, Al-Mg համաձուլվածքներում մագնեզիումի պարունակության նվազեցումը, ինչպես նաև տարբեր հավելումներով համաձուլումը կարող է զգալիորեն նվազեցնել գերհագեցած պինդ լուծույթի տարրալուծման արագությունը, ինչպես նաև փոխել ընդհանուր կոռոզիայի արագությունը և համաձուլվածքների զգայունությունը: միջբյուրեղային կոռոզիա:
Այս ազդեցությունը պարզաբանելու համար աշխատանքում ներկայացված են մագնեզիումի և համաձուլվածքային հավելումների տարբեր պարունակությամբ համաձուլվածքների թաց խցիկում փորձարկումների արդյունքները (Աղյուսակ 19):
Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել նաև, որ ժամանակի ընթացքում հարաբերական քաշի ավելացման փոփոխությունը ենթարկվում է պարաբոլիկ օրենքի: Սա ենթադրում է, որ բոլոր համաձուլվածքներից նմուշների մակերեսի վրա ձևավորվում է լավ պաշտպանիչ հատկություններով խիտ օքսիդ թաղանթ: Օքսիդային թաղանթի ամենաինտենսիվ աճը տեղի է ունենում առաջին 500 օրվա ընթացքում: Հետագայում օքսիդացման արագությունը կայունանում է: Հարկ է նշել, որ փոփոխված համաձուլվածքների թաղանթը, ըստ երևույթին, ավելի լավ պաշտպանիչ հատկություններ ունի:

Միկրոկառուցվածքի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ կոռոզիոն փորձարկումների ողջ ընթացքում պարունակվող համաձուլվածքներում միջբյուրեղային կոռոզիայի պրոցեսը նկատելի զարգացում չի ստացել։
11,5% Mg պարունակող համաձուլվածքները տարբեր կերպ են վարվում։ Փոփոխված համաձուլվածքների նմուշների հարաբերական քաշի ավելացման փոփոխության բնույթը նույնպես ենթարկվում է պարաբոլիկ օրենքին։ Այնուամենայնիվ, օքսիդացման արագությունը նկատելիորեն աճում է 8,5% Mg պարունակող համաձուլվածքների օքսիդացման արագության համեմատ, և օքսիդի թաղանթը ձեռք է բերում պաշտպանիչ հատկություններ նկատելիորեն ավելի մեծ հաստությամբ:
Սկզբնական համաձուլվածքում հարաբերական քաշի ավելացման փոփոխության բնույթը նույնպես ենթարկվում է պարաբոլիկ օրենքին։ Սակայն 300-ից 500 օր ժամանակային միջակայքում նկատվում է օքսիդային թաղանթի աճի արագության կտրուկ աճ։ Այս երևույթը, ըստ երևույթին, կարելի է բացատրել օքսիդային թաղանթի ճեղքով այս ժամանակահատվածում դրանում զգալի ներքին լարումների առաջացման պատճառով։
Այն բանից հետո, երբ նոր ձևավորված օքսիդները կբուժեն օքսիդի թաղանթի ճաքերը, օքսիդացման արագությունը կնվազի և գործնականում անփոփոխ կմնա ապագայում:
11,5% Mg պարունակող համաձուլվածքների միկրոկառուցվածքի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ սկզբնական համաձուլվածքում, 300 օր կոռոզիոն փորձարկումներից հետո, հացահատիկի սահմանները մեծապես խտանում են β- փուլի տեղումների պատճառով, և համաձուլվածքը դառնում է հակված միջբյուրեղային կոռոզիայի: Ակնհայտ է, որ այս ժամանակահատվածում սկսվում է կոռոզիոն ճաքերի ձևավորումը, քանի որ փորձարկման 500-րդ օրը կոռոզիոն ճաքերը շատ խորը ներթափանցում են մետաղի մեջ՝ գրավելով բավականին մեծ քանակությամբ հացահատիկի սահմաններ:
Ի տարբերություն չփոփոխված համաձուլվածքի, փոփոխված համաձուլվածքներում միջբյուրեղային կոռոզիայի գործընթացը սահմանափակվում է մետաղի մակերեսային շերտով և ուժեղ չի զարգանում նույնիսկ 1000 օրվա կոռոզիոն փորձարկումներից հետո: Հարկ է նշել, որ միջբյուրեղային կոռոզիայի պրոցեսն ամենաքիչ զարգացած է ցիրկոնիումով և մոլիբդենի հետ ձևափոխված համաձուլվածքում։
Կառուցվածքային փոփոխություններին լիովին համապատասխան են համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունների փոփոխությունները:
Ինչպես ցույց է տալիս աղյուսակի տվյալները. 19, փոփոխված համաձուլվածքների առաձգական ուժը անընդհատ աճում է, ինչը բացատրվում է բնական ծերացման գործընթացով։ Սկզբնական համաձուլվածքում զուգահեռաբար տեղի են ունենում երկու պրոցեսներ՝ բնական ծերացում, որն ամրացնում է համաձուլվածքը և միջբյուրեղային կոռոզիայի պրոցեսը, որը փափկացնում է այն։ Արդյունքում, սկզբնական համաձուլվածքի առաձգական ուժը նույնիսկ փոքր-ինչ նվազում է 1000 օրվա կոռոզիայից հետո:
Նույնիսկ ավելի ցուցիչ է համաձուլվածքների հարաբերական երկարացման փոփոխությունը. սկզբնական համաձուլվածքի համար պլաստիկի հատկությունների կտրուկ անկումը սկսվում է կոռոզիայից 100 օր անց, մինչդեռ փոփոխված համաձուլվածքների դեպքում միայն 500 օր հետո: Հարկ է նշել, որ փոփոխված համաձուլվածքների ճկունության նվազումը 500 օր կոռոզիոն փորձարկումներից հետո ավելի հավանական է բացատրել բնական ծերացման արդյունքում համաձուլվածքի փխրունության, քան միջբյուրեղային կոռոզիայի գործընթացով:

Մագնեզիումի բարձր պարունակությամբ Al-Mg համաձուլվածքների թերությունները (AL8, AL8M, AL27-1, AL27) ներառում են նաև զգայունությունը միջհատիկային կոռոզիայի և սթրեսային կոռոզիայի նկատմամբ, որն առաջանում է 80 ° C-ից բարձր ջերմաստիճանում երկարատև տաքացման արդյունքում (Աղյուսակ 20): . Հետևաբար, այս համաձուլվածքները առաջարկվում են էլեկտրամատակարարման մասերի արտադրության համար, որոնք կարճ ժամանակ են գործում -60-ից մինչև +60 ° C ջերմաստիճանում, իսկ որոշ դեպքերում դրանք կարող են հաջողությամբ օգտագործվել սակավ բրոնզի և արույրի, չժանգոտվող պողպատների և դեֆորմացվող ալյումինի փոխարեն: համաձուլվածքներ, երբ գործարկվում են մեծ կիրառություն ունեցող բաղադրիչները և մասերը (ներառյալ ցնցումները և փոփոխական բեռները) տարբեր պայմաններում (ներառյալ ծովի ջուրը և մառախուղը):
Երկարատև շահագործման ընթացքում այդ համաձուլվածքներից պատրաստված ձուլվածքներում ճաքերի առաջացման միտումը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է համաձուլվածքներում մագնեզիումի պարունակությունը սահմանափակել մինչև 10%, իսկ մասերը հանգցնել մինչև 50-60 ° C տաքացվող յուղի մեջ:
AL23 և AL23-1 համաձուլվածքները կարծրացած վիճակում հակված չեն միջգրանուլային կոռոզիայի: Այս համաձուլվածքների ձուլված վիճակում, միջհատիկային կոռոզիայի համար փորձարկվելիս, նկատվում է կոռոզիայի զարգացում հատիկների սահմանների երկայնքով, ինչը պայմանավորված է ձուլածո կառուցվածքում այս համաձուլվածքի ավելցուկային β-ֆազի առկայությամբ, որը թողարկվել է հացահատիկի սահմանների երկայնքով: բյուրեղացման գործընթացը:
AL23-1 և AL23 համաձուլվածքների բնորոշ հատկությունները տրված են աղյուսակում: 21.

AL23-1 և AL23 համաձուլվածքները կարող են բավարար կերպով զոդվել արգոն-աղեղային եռակցման միջոցով: Եռակցված հոդերի ուժը բազային նյութի ուժի 80-90%-ն է։ Լավ արդյունքներ են ձեռք բերվել AL23-1 համաձուլվածքից ձուլված մասերի եռակցման ժամանակ կռած AMg6 խառնուրդից պատրաստված մասերի հետ:
AL23-1 և AL23 դասերի համաձուլվածքները կարող են օգտագործվել ինչպես ձուլված, այնպես էլ կարծրացած վիճակում: Ձուլված վիճակում AL23 և AL23-1 համաձուլվածքները նախատեսված են միջին ստատիկ և համեմատաբար փոքր հարվածային բեռներ կրող մասերի արտադրության համար: Կարծրացած վիճակում AL23-1 համաձուլվածքը նախատեսված է միջին ստատիկ և հարվածային բեռների տակ աշխատող մասերի արտադրության համար: AL29 դասի խառնուրդը նախատեսված է տարբեր կլիմայական պայմաններում աշխատելու համար: AL29 խառնուրդի ձուլվածքները օգտագործվում են առանց հատուկ ջերմային մշակման: AL29 համաձուլվածքը ձուլված վիճակում ունի բավարար կոռոզիոն դիմադրություն: Կոռոզիոն դիմադրության հետագա բարձրացման համար AL29 համաձուլվածքից պատրաստված մասերը անոդացվում են քրոմաթթվի մեջ: AL29 համաձուլվածքը, որը նախատեսված է ներարկման ձուլման համար, քիմիական բաղադրությամբ տարբերվում է AL13 համաձուլվածքից մագնեզիումի ավելի բարձր պարունակությամբ, ինչպես նաև կեղտաջրերի ավելի ցածր թույլատրելի պարունակությամբ: Համաձուլվածքն օգտագործվում է ձուլված վիճակում։ Մեխանիկական և ձուլման հատկություններով համաձուլվածքը AL29-ը գերազանցում է AL13-ին, իսկ մնացած բոլոր բնութագրերով այն նման է դրան և օգտագործվում է միջին ստատիկ և հարվածային բեռների տակ աշխատող մասերի, ինչպես նաև մերձարևադարձային պայմաններում աշխատող սարքերի արտադրության համար։ կլիմայական պայմանները. AL29 խառնուրդից պատրաստված մասերը կարող են երկար ժամանակ աշխատել մինչև 150°C ջերմաստիճանի դեպքում:
AL22 համաձուլվածքը մշակվել է ներարկման համաձուլվածքների համար, որը որոշակի կիրառություն է գտել մի քանի րոպե, իսկ երբեմն էլ մի քանի տասնյակ րոպե բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում տեղակայանքներում և հավաքներում աշխատող մասերի արտադրության համար: AL22 համաձուլվածքը պարունակում է մեծ քանակությամբ մագնեզիում (10,5-13%), ինչը թույլ է տալիս դրանից ձուլվածքներ օգտագործել կարծրացած վիճակում։ Տիտանի և բերիլիումի փոքր հավելումներով համաձուլվածքի համաձուլումը օգնում է բարելավել դրա ձուլման և ամրության հատկությունները: Ալյումինե AL22-ը գերազանցում է խառնուրդը AL13-ին թե՛ տեխնոլոգիական հատկություններով, թե՛ ամրության բնութագրերով և թե՛ ջերմակայունությամբ: Համաձուլվածքի առավելագույն ամրության համար այն պետք է պարունակի մագնեզիումի պարունակություն վերին սահմանում (մինչև 13%), իսկ սիլիցիումը՝ ստորին սահմանում. բարդ կոնֆիգուրացիաներով մասերի ձուլման համար մագնեզիումի պարունակությունը պետք է լինի ստորին սահմանում, իսկ սիլիցիումը՝ վերին սահմանում:
Համաձուլվածքի թերությունը նվազեցված ճկունություն է: AL22 համաձուլվածքն օգտագործվում է բարդ կոնֆիգուրացիաներով մասերի ձուլման համար, որոնք գործում են միջին ստատիկ բեռների տակ (ագրեգատի և գործիքի տիպի մասեր) մթնոլորտի և ծովի ջրի քայքայիչ պայմաններում: Համաձուլվածքն առավել լայնորեն օգտագործվում է մասերի ներարկման ձևավորման համար: Այս դեպքում ձուլվածքները օգտագործվում են ձուլման վիճակում: AL22 խառնուրդից պատրաստված մասերը կարող են երկար ժամանակ աշխատել մինչև 200°C ջերմաստիճանում:
Ձուլման համաձուլվածքի նոր դասի AL28 օգտագործվում է ձուլված վիճակում (առանց ջերմային մշակման) քաղցրահամ ջրի խողովակաշարերի, նավթի և վառելիքի համակարգերի կցամասերի արտադրության համար, ինչպես նաև նավի մեխանիզմների և սարքավորումների մասերի համար, որոնց աշխատանքային ջերմաստիճանը չի գերազանցում է 100°C-ը: Ավելի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում տեղի է ունենում պինդ լուծույթի ինտենսիվ քայքայումը և β-ֆազի տեղումներ հատիկների սահմանների երկայնքով, ինչը հանգեցնում է համաձուլվածքի փխրունության:
Աղյուսակում 22-ը ցույց է տալիս AL28 համաձուլվածքի մեխանիկական հատկությունները՝ կախված դասի բաղադրության մեջ հիմնական համաձուլվածքային տարրերի պարունակությունից:
0.1-0.2% Zr-ի ներմուծումը AL28 համաձուլվածքի մեջ մեծացնում է ամրության հատկությունները 2-3 կգ/մմ2-ով և ձուլվածքների խտությունը՝ ցիրկոնիումի հիդրիդային համաձուլվածքի ձևավորման շնորհիվ, որը կայուն է հալման ջերմաստիճանում: Բարձր մաքրության ելանյութերը որպես լիցք օգտագործելիս նկատվում է համաձուլվածքի ամրության և ճկունության զգալի աճ։

Ալյումինե LL28-ն ունի բարձր կոռոզիոն դիմադրություն քաղցրահամ և ծովային ջրերում, ինչպես նաև ծովային մթնոլորտում: Այս պայմաններում համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրությունը մոտենում է մաքուր ալյումինին:
Նկ. Նկար 27-ում ներկայացված են AL28 համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրության փորձարկման արդյունքները 0,1% H2O2-ով թթված NaCl 3% լուծույթում: Փորձարկման տեւողությունը եղել է 1000 ժամ Համեմատության համար AL8, AL13 եւ AL4 համաձուլվածքները փորձարկվել են նույն պայմաններում:

Աղյուսակում Նկար 23-ը ցույց է տալիս AL28, AL4 և AL13 համաձուլվածքների նմուշների առաձգական փորձարկման արդյունքները 3% NaCl + 0.l% H2O2 ջրային լուծույթի ենթարկվելուց առաջ և հետո, որոնք հաստատում են, որ AL28 համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրությունը գերազանցում է դրան: ուսումնասիրված ալյումինի այլ համաձուլվածքներից:
AL28 համաձուլվածքի մեխանիկական հատկությունները մնացին անփոփոխ 10000 ժամ քայքայիչ միջավայրի ազդեցությունից հետո, մինչդեռ AL4 համաձուլվածքը ցույց տվեց ամրության հատկությունների որոշակի վատթարացում և երկարացման զգալի (ավելի քան 50%) նվազում:

AL28 համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրության բարձրացումը բացատրվում է մանգան հավելանյութի առկայությամբ, որն ունի բարենպաստ ազդեցություն մաքուր ալյումինի և որոշ ալյումինի համաձուլվածքների կոռոզիոն հատկությունների վրա: AL28 համաձուլվածքը սթրեսի տակ կոռոզիայից միտում չի ցուցաբերում նորմալ ջերմաստիճանում, ինչպես նաև երբ տաքացվում է մինչև 100 ° C և պահվում է երկար ժամանակ (մինչև 1000 ժամ): Այնուամենայնիվ, նույնիսկ համեմատաբար կարճաժամկետ ազդեցությունները 100 ° C-ից բարձր ջերմաստիճանում կտրուկ նվազեցնում են այս խառնուրդի արդյունավետությունը քայքայիչ միջավայրում, ինչը գործնականում անհնար է դարձնում այն օգտագործել բարձր ջերմաստիճաններում:
Բնական պայմաններում (Սև ծովում) 2-3 տարվա ընթացքում փորձնական ձուլվածքների կորոզիայի փորձարկումները ցույց են տվել, որ AL28 համաձուլվածքը հակված չէ փոսային կոռոզիայի: AL28 համաձուլվածքն ապացուցել է իրեն որպես ամենադիմացկուն ալյումինի համաձուլվածքներից մեկը, երբ փորձարկվել է 10 մ/վ արագությամբ շարժվող ծովի ջրի մեջ: Նավի օդորակիչների կնքված ֆրեոնային կոմպրեսորների բեռնախցիկների շահագործումը մի քանի տարի հաստատել է դրանք AL28 խառնուրդից որպես ֆրեոն-22-ի ազդեցությանը դիմացկուն նյութի արտադրության իրագործելիությունն ու հուսալիությունը:
Պետք է ասել, որ վերջին շրջանում մեծ նշանակություն է տրվել սթրեսային կոռոզիային, քանի որ ժամանակակից մեքենաշինության և հատկապես նավաշինության մեջ նյութերի ամրության և կատարողականի վրա մեծ պահանջներ են դրվում արևադարձային ջերմաստիճանների, բարձր խոնավության և ծովի ջրի պայմաններում: Հետաքրքրություն է ներկայացնում աշխատանքը, որը նկարագրում է ձուլված ալյումինի համաձուլվածքների ընկալունակության ուսումնասիրությունը սթրեսային կոռոզիայից ճաքերի նկատմամբ:
Ձգման ուժը ստեղծվել է նախապես տրամաչափված կծիկային զսպանակի միջոցով: Բեռը փոխանցվել է 5 մմ տրամագծով նմուշի: Նմուշի ձևը հնարավորություն է տվել դրան կցել քայքայիչ միջավայրով լոգարաններ։ Կոնտակտային կոռոզիայից խուսափելու համար տեղադրման բռնակները հանվում են լոգանքից: Որպես քայքայիչ միջավայր օգտագործվել է 3% NaCl + 0,1% H2O2 ջրային լուծույթ:
Սթրեսի մեծությունից կախված ձախողման ժամանակը որոշելու համար նմուշները տեղադրվել են մի տեղակայման մեջ, որտեղ ստեղծվել է սովորական թողունակության 1,2-0,4-ին համապատասխանող ուժ: Ստացված արդյունքները ներկայացված են Նկ. 28, 29, 30։

Այսպիսով, ուսումնասիրված բոլոր համաձուլվածքների համար նմուշների «կյանքի» ժամանակային կախվածությունը օդի սթրեսից (այսինքն՝ երկարաժամկետ ամրությունը սենյակային ջերմաստիճանում) կոորդինատների լարվածության մեջ - մինչև ձախողման ժամանակի լոգարիթմը արտահայտվում է ուղիղ գծով, ինչը բնորոշ է մետաղական նյութերի մեծամասնությանը. ծանրաբեռնվածության ավելացման դեպքում նմուշների ոչնչացումից առաջ ժամանակը նվազում է: Այնուամենայնիվ, մագնալիումների (AL28, AL8 և AL27-1) լարվածություն-ժամանակ-ճեղքվածք հարաբերությունը արտահայտվում է կոտրված կորով, որը բաղկացած է երկու գրեթե ուղիղ ճյուղերից: Կորի ձախ ճյուղը ցույց է տալիս, որ այս համաձուլվածքների կոռոզիոն դիմադրությունը սթրեսի պայմաններում մեծապես կախված է լարվածության մակարդակից. բեռի ավելացումը հանգեցնում է նմուշի «կյանքի» կտրուկ նվազմանը: Ավելի ցածր բեռների դեպքում անհետանում է սթրեսից ձախողման ժամանակի կախվածությունը, այսինքն, այս լարումների դեպքում նմուշների «կյանքի տևողությունը» կախված չէ լարվածության մակարդակից. աջ ճյուղը ուղիղ գիծ է, գրեթե զուգահեռ ժամանակի առանցքին: . Այս համաձուլվածքների համար, ըստ երևույթին, կա սահմանափակում կամ «շեմ» սթրեսի կոռոզիոն դիմադրության համար:
Հարկ է նշել, որ լարվածության պայմաններում AL28 համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրության սահմանը զգալի արժեք է, մոտավորապես հավասար է պայմանական ելքի ուժին: Ինչպես հայտնի է, կառուցվածքային լարումների մակարդակը սովորաբար չի գերազանցում զիջման ուժը, այսինքն՝ կարելի է ենթադրել, որ այս համաձուլվածքից պատրաստված ձուլվածքների կոռոզիոն ճեղքը գործնականում բացառված է։
AL8 համաձուլվածքի համար սթրեսային կոռոզիոն դիմադրության սահմանը չի գերազանցում 8 կգ/մմ2, ինչը մոտավորապես 2 անգամ պակաս է այս համաձուլվածքի թողունակությունից և ցույց է տալիս դրա ցածր սթրեսային կոռոզիոն դիմադրությունը:
AL27-1 համաձուլվածքի սթրեսային կոռոզիոն դիմադրության սահմանը կարելի է համարել նրա պայմանական զիջման ուժին հավասար: AL27-1 համաձուլվածքը, ինչպես AL8 համաձուլվածքը, պարունակում է մոտ 10% Mg, սակայն դրա լրացուցիչ համաձուլվածքը փոքր քանակությամբ (0,05-0,15%) բերիլիումի, տիտանի և ցիրկոնիումի հետ հանգեցնում է կոռոզիայից ճաքերի նկատմամբ զգայունության նվազմանը:
Ջերմության ազդեցության տակ կոռոզիայից ճեղքման զգայունության ուսումնասիրությունն իրականացվել է, որպեսզի որոշեն այն ջերմաստիճանները, որոնցում AL8, AL27-1 և AL28 դասերի ալյումին-մագնեզիումի համաձուլվածքները կարող են երկար ժամանակ պահպանել սթրեսային կոռոզիայի դիմադրությունը: , ինչպես նաև հաստատել գործընթացի ընթացքում այդ համաձուլվածքներից պատրաստված մասերի կարճաժամկետ տաքացման թույլատրելիությունը, դրանց արտադրությունը (օրինակ՝ ներծծման, պաշտպանիչ ծածկույթների կիրառման և այլնի ժամանակ): Այս համաձուլվածքների նմուշները ենթարկվել են ծերացման 70, 100, 125 և 150 ° C ջերմաստիճանում 1-ից մինչև 1000 ժամ՝ կախված տաքացման ջերմաստիճանից, այնուհետև փորձարկվել են սթրեսի 0,9-0,8 մակարդակի լարման տակ, որի դեպքում կոռոզիայից ճեղքվածք չի առաջանում: սահմանված սկզբնական վիճակի համար:
Ցուցադրված է Նկ. 31 տվյալները ցույց են տալիս, որ AL28 համաձուլվածքի սթրեսային կոռոզիոն դիմադրությունը չի նվազում, երբ երկար ժամանակ տաքացվում է մինչև 100°C, և թույլատրվում է կարճաժամկետ ջեռուցում մինչև 150°C՝ առանց արդյունավետության կորստի քայքայիչ միջավայրում:

Նախապես տաքացման ենթարկված AL8 և AL27-1 համաձուլվածքների կոռոզիոն դիմադրության փորձարկման արդյունքները ցույց են տվել, որ այդ համաձուլվածքներից պատրաստված մասերի օգտագործումը բարձր ջերմաստիճաններում կոռոզիայի պայմաններում գործնականում անընդունելի է: Ալյումին-մագնեզիումային համաձուլվածքների AL8, AL27-1 կոռոզիոն ճաքերի նկատմամբ զգայունության ուսումնասիրության արդյունքում ստացված արդյունքները թույլ են տալիս եզրակացնել, որ սթրեսի պայմաններում դրանց կոռոզիոն վարքը հիմնականում որոշվում է պինդ նյութի կայունությամբ: լուծման կառուցվածքը.
Նույն քանակությամբ մագնեզիում պարունակող AL8 և AL27-1 համաձուլվածքների սթրեսային կոռոզիոն դիմադրության համեմատությունը ցույց է տալիս, որ AL27-1 համաձուլվածքը, որի կառուցվածքը կայունանում է լրացուցիչ համաձուլվածքով, ունի ավելի բարձր սթրեսային կոռոզիոն դիմադրություն: AL28 համաձուլվածքը, որը պարունակում է 4,8-6,3% պինդ լուծույթի կայունություն, որն ավելի բարձր է, քան 10% Mg պարունակությամբ համաձուլվածքները, ավելի դիմացկուն է կոռոզիոն ճաքերի նկատմամբ:

Հարց 1. Գծե՛ք ալյումին-պղնձի համակարգի ֆազային դիագրամ: Նկարագրեք բաղադրիչների փոխազդեցությունը հեղուկ և պինդ վիճակներում, նշեք կառուցվածքային բաղադրիչները փուլային դիագրամի բոլոր ոլորտներում և բացատրեք տվյալ համակարգում համաձուլվածքների հատկությունների փոփոխության բնույթը՝ օգտագործելով Կուրնակովի կանոնները:

Դուրալյումինի ամենակարևոր անմաքրությունը պղինձն է:

A1-Cu համաձուլվածքների փուլային դիագրամը (նկ. 1.) վերաբերում է III տիպի փուլային դիագրամներին, երբ բաղադրիչները կազմում են պինդ լուծույթ

սահմանափակ լուծելիություն, նվազում է ջերմաստիճանի նվազմամբ: Այս տեսակի ֆազային դիագրամ ունեցող համաձուլվածքներում երկրորդական է

բյուրեղացում՝ կապված պինդ լուծույթի մասնակի տարրալուծման հետ: Նման համաձուլվածքները կարող են ենթարկվել III և IV խմբերի ջերմային մշակման, այսինքն՝ կարծրացման

Ալյումին-պղնձի համաձուլվածքների վիճակի դիագրամ:

A1 - Cu ֆազային դիագրամից հետևում է, որ պղնձի ամենաբարձր լուծելիությունը ալյումինում դիտվում է 548°-ում, երբ այն գտնվում է.

5,7%; Ջերմաստիճանի նվազման հետ ալյումինում պղնձի լուծելիությունը նվազում է և սենյակային ջերմաստիճանում կազմում է 0,5%: Եթե 0,5-ից 5,7% պղնձի պարունակությամբ համաձուլվածքները ենթարկվում են մարման ջեռուցմամբ՝ ֆազային փոխակերպումների ջերմաստիճանից բարձր (օրինակ՝ A1-Cu համաձուլվածքների ֆազային դիագրամի 5-րդ կետի վերևում), ապա համաձուլվածքը կվերածվի համասեռ պինդի։ լուծում ա. Հանգցնելուց հետո պինդ լուծույթը կքայքայվի համաձուլվածքի մեջ՝ ուղեկցվելով ցրվածության բարձր աստիճանով ավելցուկային փուլով։ Al-Cu համաձուլվածքների նման փուլը հանդիսանում է կոշտ և փխրուն քիմիական միացությունը CuAl 2:

Գերհագեցած պինդ լուծույթի տարրալուծումը կարող է տեղի ունենալ երկար ժամանակ, երբ համաձուլվածքը պահվում է սենյակային ջերմաստիճանում (բնական ծերացում) և ավելի արագ՝ բարձր ջերմաստիճանում (արհեստական ծերացում): Ծերացման արդյունքում համաձուլվածքի կարծրությունն ու ամրությունը մեծանում են, իսկ ճկունությունը և ամրությունը նվազում են։

Համաձայն ծերացման տեսության, որն առավելապես մշակվել է Կուրնակովի կանոնների կիրառմամբ, համաձուլվածքներում ծերացման գործընթացը տեղի է ունենում մի քանի փուլով: Ծերացման արդյունքում նկատվող համաձուլվածքների կարծրացումը համապատասխանում է բարձր ցրված վիճակում ավելցուկային փուլերի տեղումների ժամանակաշրջանին։ Կառուցվածքում տեղի ունեցող փոփոխությունները կարելի է դիտարկել միայն էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով: Որպես կանոն, գործընթացի այս փուլը տեղի է ունենում բնական ծերացման ժամանակ կարծրացած համաձուլվածքներում: Միևնույն ժամանակ, համաձուլվածքի կարծրությունն ու ամրությունը մեծանում են։

Երբ կարծրացած համաձուլվածքները տաքացվում են համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանների, տարբեր համաձուլվածքների համար (արհեստական ծերացում), տեղի է ունենում երկրորդ փուլը, որը բաղկացած է նստվածքային փուլերի մասնիկների մեծացումից: Այս գործընթացը կարելի է դիտարկել օպտիկական մանրադիտակի միջոցով: Միկրոկառուցվածքում ուժեղացման փուլերի ընդլայնված նստվածքների հայտնվելը համընկնում է հատկությունների նոր փոփոխության հետ՝ համաձուլվածքի ամրության և կարծրության նվազմանը և նրա պլաստիկության և ամրության բարձրացմանը: Ծերացումը դիտվում է միայն այն համաձուլվածքներում, որոնք ունեն սահմանափակ լուծելիությամբ ֆազային դիագրամ, որը նվազում է ջերմաստիճանի նվազմամբ։ Քանի որ մեծ թվով համաձուլվածքներ ունեն այս տեսակի դիագրամ, ծերացման երեւույթը շատ տարածված է: Շատ գունավոր համաձուլվածքների՝ ալյումինի, պղնձի և այլնի ջերմամշակումը հիմնված է ծերացման ֆենոմենի վրա։

Վերևում քննարկված A1 - Cu համաձուլվածքներում այս գործընթացը ընթանում է հետևյալ կերպ. Բնական ծերացման ժամանակ կարծրացած համաձուլվածքում ձևավորվում են պղնձի ավելացված պարունակությամբ գոտիներ (սկավառակներ): Գինյե-Պրեստոնի գոտիներ կոչվող այս գոտիների հաստությունը հավասար է երկու-երեք ատոմային շերտերի։ Երբ տաքացվում է մինչև 100° և ավելի, այս գոտիները վերածվում են այսպես կոչված Ө փուլի, որը CuA1 2 քիմիական միացության անկայուն ալոտրոպիկ ձևափոխումն է։ 250°-ից բարձր ջերմաստիճանի դեպքում 9 դյույմ փուլը վերածվում է Ө (CuA1 2) փուլի: Այնուհետև տեղի է ունենում Ө (CuA1 2) փուլի տեղումներ: Համաձուլվածքն ունի ամենամեծ կարծրությունն ու ամրությունը ծերացման առաջին փուլում:

D1 կարգի դյուրալյումինում Ө փուլը նույնպես ազատվում է պինդ լուծույթի քայքայման ժամանակ, իսկ D16 կարգի դյուրալյումինում կան մի քանի այդպիսի փուլեր։

Դուրալյումինից պատրաստված մասերի ջերմային մշակման տեխնոլոգիան բաղկացած է կարծրացումից, որն իրականացվում է գերհագեցած պինդ լուծույթ ստանալու համար և բնական կամ արհեստական ծերացումից: Պնդացման համար մասերը տաքացնում են մինչև 495° և սառչում սառը ջրում:

Կարծրացած մասերը ենթարկվում են բնական ծերացման՝ դրանք պահելով սենյակային ջերմաստիճանում։ 4-7 օր ծերանալուց հետո մասերը ձեռք են բերում ամենաբարձր ամրությունը և կարծրությունը։ Այսպիսով, D1 աստիճանի դյուրալյումինի առաձգական ուժը եռացված վիճակում 25 է կգ/մմ 2 , և դրա կարծրությունը հավասար է Ն IN = 45; կարծրացումից և բնական ծերացումից հետո առաձգական ուժը 40 է կգ/մմ 2 , և կարծրությունը մեծանում է մինչև Ն Վ = 100.

Պինդ լուծույթի քայքայման համար պահանջվող ժամանակը կարող է կրճատվել մինչև մի քանի ժամ՝ կարծրացած դուրալումին տաքացնելով մինչև 100 - 150 ◦ (արհեստական ծերացում), սակայն արհեստական ծերացման դեպքում կարծրության և ամրության արժեքները մի փոքր ավելի ցածր են, քան բնականը։ ծերացումը. Կոռոզիայից դիմադրությունը նույնպես որոշակիորեն նվազում է: Դյուրալյումինի D16 և D6 դասակարգերն ունեն ամենաբարձր կարծրությունը և ամրությունը կարծրացումից և հնացումից հետո: Duralumin-ի DZP և D18 դասակարգերը բարձր ճկունությամբ համաձուլվածքներ են:

Դյուրալյումինները լայնորեն օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում, հատկապես օդանավաշինության մեջ՝ շնորհիվ իրենց ցածր տեսակարար կշռի և ջերմային մշակումից հետո բարձր մեխանիկական հատկությունների:

Դուրալյումինները նշելիս D տառը նշանակում է «դուրալյումին», իսկ համարը համաձուլվածքի պայմանական թիվն է:

2. ԵՐԿԱԹ-ԱԾԽԱԾՈՆ ՀԱՄԱՁԳՈՒՅԹՆԵՐԻ ՊԵՏԱԿԱՆ ԴԻԳՐԱՄ

Երկաթի և ածխածնի համաձուլվածքները պայմանականորեն դասակարգվում են որպես երկու բաղադրիչ համաձուլվածքներ: Նրանց բաղադրությունը, բացի հիմնական բաղադրիչներից՝ երկաթից և ածխածնից, պարունակում է փոքր քանակությամբ սովորական կեղտեր՝ մանգան, սիլիցիում, ծծումբ, ֆոսֆոր, ինչպես նաև գազեր՝ ազոտ, թթվածին, ջրածին և երբեմն որոշ այլ տարրերի հետքեր: Երկաթը և ածխածինը ձևավորում են կայուն քիմիական միացություն Fe 3 C (93,33% Fe և 6,67% C), որը կոչվում է երկաթի կարբիդ կամ ցեմենտիտ: Օգտագործված երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքներում (պողպատներ, չուգուն) ածխածնի պարունակությունը չի գերազանցում 6,67%-ը, հետևաբար, երկաթի կարբիդով երկաթի համաձուլվածքները (Fe-Fe 3 C համակարգ), որոնցում երկրորդ բաղադրիչը ցեմենտիտն է, գործնական են։ կարևորությունը։

Երբ ածխածնի պարունակությունը գերազանցում է 6,67%-ը, համաձուլվածքներում ազատ երկաթ չի լինի, քանի որ այդ ամենը կմտնի ածխածնի հետ քիմիական համադրության մեջ: Այս դեպքում համաձուլվածքների բաղադրիչները կլինեն երկաթի կարբիդ և ածխածին; համաձուլվածքները կպատկանեն Fe 3 C-C երկրորդ համակարգին, որը բավականաչափ ուսումնասիրված չէ։ Բացի այդ, 6,67%-ից բարձր ածխածնի պարունակությամբ երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքները շատ փխրուն են և գործնականում չեն օգտագործվում:

համաձուլվածքներ Fe -Fe 3 C (մինչև 6,67% C պարունակությամբ), ընդհակառակը, մեծ գործնական նշանակություն ունեն։ Նկ. Գծապատկեր 2-ում ներկայացված է Fe-Fe 3C համաձուլվածքների վիճակի կառուցվածքային դիագրամ՝ գծագրված ջերմաստիճան-կոնցենտրացիա կոորդինատներով: Օրդինատների առանցքը ցույց է տալիս համաձուլվածքների տաքացման ջերմաստիճանները, իսկ աբսցիսային առանցքը ցույց է տալիս ածխածնի կոնցենտրացիան որպես տոկոս։ Ձախ օրդինատը համապատասխանում է 100% երկաթի պարունակությանը, իսկ աջինը՝ 6,67% ածխածնի պարունակությանը (կամ 100% Fe 3 C կոնցենտրացիան)։

Աջ օրդինատում Fe 3 C-ի հալման կետն է, որը համապատասխանում է 1550°-ին (կետ Դ դիագրամի վրա):

Շնորհիվ այն բանի, որ երկաթն ունի փոփոխություններ, ձախ օրդինատի վրա, բացի երկաթի հալման կետից, 1535° (կետ Ագծապատկերում), գծագրված են նաև երկաթի ալոտրոպ փոխակերպումների ջերմաստիճանները՝ 1390° (կետ. Ն ) և 910° (կետ G):

Այսպիսով, գծապատկերի օրդինատները համապատասխանում են համաձուլվածքի մաքուր բաղադրիչներին (երկաթ և ցեմենտիտ), և դրանց միջև կան տարբեր կոնցենտրացիաների համաձուլվածքների համապատասխան կետեր՝ 0-ից մինչև 6,67% C:

Բրինձ. 2. Համաձուլվածքների վիճակի կառուցվածքային դիագրամՖե - Ֆե 3 Գ .

Որոշակի պայմաններում քիմիական միացություն (ցեմենտիտ) կարող է չձևավորվել, ինչը կախված է սիլիցիումի, մանգանի և այլ տարրերի պարունակությունից, ինչպես նաև ձուլակտորների կամ ձուլվածքների սառեցման արագությունից: Այս դեպքում համաձուլվածքներում ածխածինը ազատ վիճակում ազատվում է գրաֆիտի տեսքով։ Այս դեպքում երկու համաձուլվածքային համակարգեր չեն լինի (Fe -Fe 3 C և Fe 3 C -C): Դրանք փոխարինվում են մեկ Fe-C խառնուրդի համակարգով, որը չունի քիմիական միացություններ:

2.1 Երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքների կառուցվածքային բաղադրիչներ.

Մանրադիտակային վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքներում ձևավորվում են վեց կառուցվածքային բաղադրիչներ՝ ֆերիտ, ցեմենտիտ, ավստենիտ և գրաֆիտ, ինչպես նաև պեռլիտ և լեդեբուրիտ:

Ֆերիտկոչվում է ածխածնի միջակայքի պինդ լուծույթ Fe a. Քանի որ ածխածնի լուծելիությունը Fe-ում աննշան է, ֆերիտը կարելի է համարել գրեթե մաքուր Fe a: Ֆերիտն ունի մարմնի կենտրոնացված խորանարդ վանդակ (BC): Մանրադիտակի տակ այս կառուցվածքային բաղադրիչն ունի տարբեր չափերի թեթև հատիկների տեսք։ Ֆերիտի հատկությունները նույնն են, ինչ երկաթը. այն փափուկ և ճկուն է, առաձգական ուժով 25: կգ/մմ 2 , կարծրություն Ն IN = 80, հարաբերական երկարացում 50%։ Ֆերիտի պլաստիկությունը կախված է նրա հատիկի չափից. որքան նուրբ է հատիկը, այնքան բարձր է նրա պլաստիկությունը: Մինչև 768° (Կյուրի կետ) այն ֆերիմագնիսական է, իսկ դրանից վեր՝ պարամագնիսական։

Ցեմենտիտկոչվում է երկաթի կարբիդ Fe 3 C: Ցեմենտիտը ունի բարդ ռոմբիկ վանդակավոր: Մանրադիտակի տակ այս կառուցվածքային բաղադրիչն ունի տարբեր չափերի թիթեղների կամ հատիկների տեսք։ Ցեմենտիտը կոշտ է (Ն IN > 800 միավոր) և փխրուն է, և նրա հարաբերական երկարացումը մոտ է զրոյի: Տարբերակվում է հեղուկ համաձուլվածքից (առաջնային ցեմենտիտ կամ C 1) առաջնային բյուրեղացման ժամանակ արտազատվող ցեմենտիտի և Y-austenite-ի պինդ լուծույթից (երկրորդային ցեմենտիտ կամ C 2) թողարկված ցեմենտիտի միջև: Բացի այդ, պինդ լուծույթի տարրալուծման ժամանակ ա (տարածաշրջան Գ.Պ.Ք. վիճակի գծապատկերում), առանձնանում է ցեմենտիտը, որը կոչվում է, ի տարբերություն նախորդների, երրորդական ցեմենտիտ կամ C 3: Ցեմենտիտի բոլոր ձևերն ունեն նույն բյուրեղային կառուցվածքը և հատկությունները, բայց տարբեր մասնիկների չափսեր՝ թիթեղներ կամ հատիկներ: Ամենամեծը առաջնային ցեմենտիտի մասնիկներն են, իսկ ամենափոքրը՝ առաջնային ցեմենտիտի մասնիկները։ Մինչև 210° (Կյուրի կետ) ցեմենտիտը ֆերիմագնիսական է, իսկ դրանից վեր՝ պարամագնիսական։

Աուստենիտ կոչվում է ածխածնի միջակայքի պինդ լուծույթ Fe Y-ում։ Օստենիտն ունի դեմքի կենտրոնացված խորանարդ վանդակ (K12): Մանրադիտակի տակ այս կառուցվածքային բաղադրիչն ունի թեթև հատիկների տեսք՝ բնորոշ կրկնակի գծերով (երկվորյակներ): Օստենիտի կարծրությունն է Ն IN = 220. Աուստենիտը պարամագնիսական է:

Գրաֆիտունի ազատ փաթեթավորված վեցանկյուն վանդակ՝ ատոմների շերտավոր դասավորությամբ: Մանրադիտակի տակ այս կառուցվածքային բաղադրիչն ունի տարբեր ձևերի և չափերի թիթեղների ձև՝ մոխրագույն թուջից, փաթիլային ձև՝ ճկուն թուջից, և գնդաձև՝ բարձր ամրության չուգունից: Գրաֆիտի մեխանիկական հատկությունները չափազանց ցածր են։

Թվարկված չորս կառուցվածքային բաղադրիչները միաժամանակ հանդիսանում են նաև երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքների համակարգի փուլեր, քանի որ դրանք միատարր են՝ պինդ լուծույթներ (ֆերիտ և ավստենիտ), քիմիական միացություն (ցեմենտիտ) կամ տարրական նյութ (գրաֆիտ):

Լեդեբուրիտի և պեռլիտի կառուցվածքային բաղադրիչները միատարր չեն։ Հատուկ հատկություններով մեխանիկական խառնուրդներ են (էվեկտիկական և էուտեկտոիդ)։

Պեռլիտկոչվում է ֆերիտի և ցեմենտիտի էվեկտոիդ խառնուրդ: Այն առաջանում է ավստենիտից երկրորդային բյուրեղացման ժամանակ և պարունակում է 0,8% C։ Պերլիտի առաջացման ջերմաստիճանը 723° է։ Այս կրիտիկական ջերմաստիճանը, որը դիտվում է միայն պողպատում, կոչվում է կետ A±.Պեռլիտը կարող է ունենալ շերտավոր կառուցվածք, երբ ցեմենտիտը ունի թիթեղների տեսք, կամ հատիկավոր կառուցվածք, երբ ցեմենտիտը ունի հատիկների տեսք։ Շերտավոր և հատիկավոր պեռլիտի մեխանիկական հատկությունները փոքր-ինչ տարբեր են։ Շերտավոր պեռլիտը առաձգական ուժ ունի 82 կգ/մմ 2 , հարաբերական երկարացում 15%, կարծրություն Ն Վ = 190-^-230։ Հատիկավոր պեռլիտի առաձգական ուժը 63 է կգ/մմ 2 , հարաբերական երկարացում 20% և կարծրություն R = 1.60-g-190:

Լեդեբուրիտկոչվում է աուստենիտի և ցեմենտիտի էվեկտիկական խառնուրդ: Այն առաջանում է առաջնային բյուրեղացման գործընթացում 1130°-ում։ Սա երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքների համակարգում բյուրեղացման ամենացածր ջերմաստիճանն է։ Օստենիտը, որը լեդեբուրիտի մի մասն է, վերածվում է մարգարիտի 723°-ում: Հետևաբար, 723°-ից ցածր և մինչև սենյակային ջերմաստիճանը, լեդեբուրիտը բաղկացած է պեռլիտի և ցեմենտիտի խառնուրդից: Նա շատ դժվար է (Ն Վ ^700) և փխրուն։ Լեդեբուրիտի առկայությունը սպիտակ չուգունի կառուցվածքային առանձնահատկությունն է։ Երկաթի-ածխածնի համաձուլվածքների մեխանիկական հատկությունները տարբերվում են՝ կախված կառուցվածքային բաղադրիչների քանակից, դրանց ձևից, չափերից և տեղակայությունից:

Fe-Fe 3 C-ի վիճակի կառուցվածքային դիագրամը բարդ դիագրամ է, քանի որ երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքներում տեղի են ունենում ոչ միայն բյուրեղացման հետ կապված փոխակերպումներ, այլև փոխակերպումներ պինդ վիճակում:

Պողպատի և սպիտակ չուգունի միջև սահմանը ածխածնի 2% կոնցենտրացիան է, իսկ կառուցվածքային առանձնահատկությունը լեդեբուրիտի առկայությունն է կամ բացակայությունը: 2%-ից պակաս ածխածնի պարունակությամբ համաձուլվածքները (որոնք չունեն լեդեբուրիտ) կոչվում են պողպատներ, իսկ 2%-ից ավելի ածխածնի պարունակությամբ համաձուլվածքները (որոնք ունեն լեդեբուրիտ իրենց կառուցվածքում)՝ սպիտակ չուգուն։

Կախված ածխածնի կոնցենտրացիայից և պողպատի կառուցվածքից՝ չուգունները սովորաբար բաժանվում են հետևյալ կառուցվածքային խմբերի. կառուցվածքը - ֆերիտ և մարգարիտ; էվեկտոիդ պողպատ (0.8% C); կառուցվածքը - մարգարիտ;

hypereutectoid steels (ավելի քան 0,8-ից 2% C); կառուցվածքը - մարգարիտը երկրորդական ցեմենտիտի մեջ;

հիպոէվեկտիկական սպիտակ չուգուն (ավելի քան 2-ից 4,3% C); կառուցվածքը - լեդեբուրիտ (քանդված), պեռլիտ և երկրորդական ցեմենտիտ;

էվեկտիկական սպիտակ չուգուն (4,3% C); կառուցվածքը - լեդեբուրիտ;

հիպերէվեկտիկական սպիտակ չուգուն (ավելի քան 4,3-ից 6,67% C); կառուցվածքը՝ լեդեբուրիտ (քանդված) և առաջնային ցեմենտիտ։

Այս բաժանումը, ինչպես երևում է Fe-Fe 3 C փուլային դիագրամից, համապատասխանում է սենյակային ջերմաստիճանում դիտարկվող այս համաձուլվածքների կառուցվածքային վիճակին։

Հարց 3.

Ընտրեք գործիքի կարբիդային համաձուլվածք 30KhGSA պողպատից պատրաստված մասի մակերեսի նուրբ ֆրեզման համար: Տվեք բնութագրեր, վերծանեք խառնուրդի ընտրված ապրանքանիշը, նկարագրեք համաձուլվածքի կառուցվածքային առանձնահատկությունները և հատկությունները:

Գործիքները բաժանվում են երեք խմբի՝ կտրող (հատիչներ, գայլիկոններ, կտրիչներ և այլն), չափիչ (չափիչներ, օղակներ, սալիկներ և այլն) և տաք և սառը մետաղի ձևավորման գործիքներ (կնիքներ, գծագրական տախտակներ և այլն)։ Կախված գործիքների տեսակից, դրանց արտադրության համար պողպատներին ներկայացվող պահանջները տարբեր են:

Կտրող գործիքների համար պողպատների հիմնական պահանջը բարձր կարծրության առկայությունն է, որը չի նվազում բարձր ջերմաստիճաններում, որոնք առաջանում են մետաղների կտրումով մշակման ժամանակ (կարմիր դիմադրություն): Մետաղ կտրող գործիքների կարծրությունը պետք է լինի R c = 60÷65: Բացի այդ, կտրող գործիքների պողպատները պետք է ունենան բարձր մաշվածության դիմադրություն, ամրություն և բավարար ամրություն:

Բարձր արագությամբ պողպատներն առավել լայնորեն օգտագործվում են կտրող գործիքների արտադրության համար: Բարձր արագությամբ պողպատը բազմաբաղադրիչ համաձուլվածք է և պատկանում է պողպատների կարբիդային (լեդեբուրիտ) դասին։ Բացի երկաթից և ածխածնից, նրա բաղադրությունը ներառում է քրոմ, վոլֆրամ և վանադիում: Բարձր արագությամբ պողպատի համաձուլման հիմնական տարրը վոլֆրամն է: Առավել լայնորեն օգտագործվում են (Աղյուսակ 3) արագընթաց պողպատի դասակարգերը P18 (18% W) և P9 (9% W):

Բարձր արագությամբ պողպատը ձեռք է բերում բարձր կարծրություն R C = 62 և կարմիր դիմադրություն ջերմային մշակումից հետո, որը բաղկացած է մարումից և կրկնվող կոփումից:

Աղյուսակ 1

Բարձր արագությամբ պողպատի քիմիական կազմը

(ըստ ԳՕՍՏ 5952-51)

պողպատի դասարան
	Գ	Վ	Քր	Վ	Մո
Ռ 18	0,70 – 0,80	17,5 – 19,0	3,8 – 4,4	1,04 – 1,4	≤0,3
Ռ 9	0,85 – 0,95	8,5 – 10,0	3,8 – 4,4	2,0 – 2,6	≤0,3

Նկար 3-ը ցույց է տալիս R18 արագընթաց պողպատի ջերմային մշակման գրաֆիկը:

Մենք այն ընտրում ենք որպես գործիքի դասակարգ մաքուր ֆրեզման համար, քանի որ... Պողպատի այս դասը համապատասխանում է մեզ իր բնութագրերով:

Արագընթաց պողպատի ջերմային մշակումն ունի մի շարք առանձնահատկություններ, որոնք որոշվում են նրա քիմիական բաղադրությամբ։ Պնդացման ժամանակ արագընթաց պողպատի ջեռուցումն իրականացվում է մինչև բարձր ջերմաստիճան (1260-1280°), որն անհրաժեշտ է ավստենիտում քրոմի, վոլֆրամի և վանադիումի կարբիդները լուծելու համար։ Մինչև 800-850° ջեռուցումն իրականացվում է դանդաղ՝ պողպատի ներքին մեծ լարումներից խուսափելու համար ցածր ջերմահաղորդականության և փխրունության պատճառով, այնուհետև արագ ջեռուցվում է մինչև 1260-1280°՝ ավստենիտի հատիկի աճից և ածխաթթվացումից խուսափելու համար: . Արագընթաց պողպատի սառեցումն իրականացվում է յուղով։ Լայնորեն կիրառվում է նաև արագընթաց պողպատի փուլային կարծրացումը աղերում 500-550° ջերմաստիճանում։

Բարձր արագությամբ պողպատի կառուցվածքը մարելուց հետո բաղկացած է մարտենսիտից (54%), կարբիդներից (16%) և պահպանված ավստենիտից (30%): Պնդացումից հետո արագընթաց պողպատը ենթարկվում է կրկնակի կոփման 560°-ում: Սովորաբար, կոփումը կատարվում է երեք անգամ՝ 1 ժամ պահելու ժամանակով, որպեսզի նվազեցվի պահպանված ավստենիտի քանակը և բարձրացվի պողպատի կարծրությունը: Կոփման ջերմաստիճանում ազդեցության ժամանակ կարբիդներն ազատվում են ավստենիտից, իսկ սառչելուց հետո ավստենիտը վերածվում է մարտենզիտի։ Կարծես երկրորդական կարծրացում է տեղի ունենում։ Կոփումից հետո արագընթաց պողպատի կառուցվածքը կոփված մարտենզիտ է, բարձր ցրված կարբիդներ և փոքր քանակությամբ պահպանված ավստենիտ: Պահված ուստենիտի քանակն էլ ավելի նվազեցնելու համար արագընթաց պողպատները ենթարկվում են սառը մշակման, որն իրականացվում է կոփումից առաջ: Ցածր ջերմաստիճանի ցիանացման օգտագործումը շատ արդյունավետ է կարծրության և մաշվածության դիմադրության բարձրացման համար:

Բարձր արագությամբ պողպատները լայնորեն օգտագործվում են տարբեր կտրող գործիքների արտադրության համար. Այս պողպատներից պատրաստված գործիքներն աշխատում են կտրման արագությամբ, որը 3-4 անգամ գերազանցում է ածխածնային պողպատից պատրաստված գործիքների կտրման արագությունները և պահպանում են կտրող հատկությունները, երբ ջեռուցվում են կտրման գործընթացում մինչև 600º - 620º:

Հարց. 4Ընտրեք պողպատի առավել ռացիոնալ և խնայող դասը աղբյուրի արտադրության համար, որը ջերմային մշակումից հետո պետք է ձեռք բերի բարձր առաձգականություն և կարծրություն առնվազն 44 ... 45 HRC E: Տվեք բնութագիր, նշեք պողպատի բաղադրությունը, ընտրեք և հիմնավորել ջերմային բուժման ռեժիմը. Նկարագրեք և ուրվագծեք պողպատի միկրոկառուցվածքը և հատկությունները ջերմային մշակումից հետո:

Զսպանակները օգտագործվում են էներգիա պահելու համար (զսպանակային շարժիչներ), ցնցումները կլանելու և ներծծելու, փականների բաշխման մեխանիզմներում ջերմային ընդլայնումը փոխհատուցելու և այլն: Զսպանակի դեֆորմացիան կարող է դրսևորվել նրա ձգման, սեղմման, ճկման կամ ոլորման տեսքով:

P ուժի և զսպանակի դեֆորմացիայի F փոխհարաբերությունները կոչվում են զսպանակային բնութագիր։

Դիզայների ձեռնարկի համաձայն՝ մեքենաշինություն, հեղ. Անուրիևը. V.I., մենք ընտրում ենք պողպատի առավել ռացիոնալ և խնայող դասը.

Պողպատ - 65 գ(մանգանային պողպատ), ունենալով առաձգականություն և կարծրություն, որը հավասար է 42...48 HRC E. ըստ Requel-ի. Պողպատի ջերմային մշակում. կարծրացման ջերմաստիճանը - 830 º C, (յուղային միջին), կոփումը - 480 º C: Առաձգական ուժը (δ B) - 100 կգ/մմ 2, ելքի ուժը (δ t) - 85 կգ/մմ 2, հարաբերական երկարացում (δ 5) – 7%, հարաբերական նեղացում (ψ) – 25%։

Բնութագրերը – բարձրորակ զսպանակային պողպատ՝ P–S պարունակությամբ ոչ ավելի, քան 0,025%։ Բաժանված է 2 կատեգորիայի՝ 1 – ածխաթթվացված շերտ, 2 – նորմալացված ածխաջրածին շերտով

Հարց 5. AK4-1 համաձուլվածքն օգտագործվել է ինքնաթիռի շարժիչների կոմպրեսորային սկավառակների արտադրության համար: Տվեք նկարագրություն, նշեք համաձուլվածքի մեխանիկական հատկությունների բաղադրությունը և բնութագրերը, համաձուլվածքի կարծրացման եղանակը և բնույթը, կոռոզիայից պաշտպանվելու մեթոդները:

AK4-1-ը ալյումինի վրա հիմնված համաձուլվածք է, որը վերամշակվում է դեֆորմացիայի միջոցով արտադրանքի, ջերմային մշակմամբ ամրացված և ջերմակայուն:

Համաձուլվածքի բաղադրությունը՝ Mg – 1,4…1,8%. Cu – 1,9…2,5%: Fe – 0,8…1,3%: Ni – 0.8…1.3%: Ti – 0.02…0.1%, կեղտեր մինչև 0.83%: Համաձուլվածքի առաձգական ուժը 430 ՄՊա է, թողունակությունը՝ 0,2 - 280 ՄՊա։

Լեգիրված է երկաթի, նիկելի, պղնձի և այլ տարրերի հետ, որոնք կազմում են ամրացման փուլեր

Հարց 6.Արդյունաբերության մեջ ոչ մետաղական նյութերի օգտագործման տնտեսական նախադրյալները. Նկարագրեք գազով լցված պլաստմասսայի խմբերն ու հատկությունները, բերեք օրինակներ յուրաքանչյուր խմբից, դրանց հատկությունները և կիրառման շրջանակը օդանավերի կառուցվածքներում:

Վերջերս ոչ մետաղական պոլիմերային նյութերը ավելի ու ավելի են օգտագործվում որպես կառուցվածքային նյութեր: Պոլիմերների հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ նրանք ունեն մի շարք հատկություններ, որոնք բնորոշ չեն մետաղներին, և կարող են լավ հավելում ծառայել մետաղական կառուցվածքային նյութերին կամ լինել դրանց փոխարինող, ինչպես նաև տարբեր տեսակի պլաստմասսաներին բնորոշ ֆիզիկաքիմիական և մեխանիկական հատկությունների բազմազանությունը: Որոշում է արտադրանքի վերամշակման հեշտությունը Լայնորեն օգտագործվում է մեքենաշինության բոլոր ճյուղերում, գործիքաշինության, ապարատների արտադրության և առօրյա կյանքում: Պլաստիկ զանգվածները բնութագրվում են ցածր տեսակարար կշռով (0.05-ից մինչև 2.0 գ/սմ 3 ), ունեն բարձր ջերմամեկուսիչ հատկություններ, լավ դիմադրում են կոռոզիային, ունեն շփման գործակիցների լայն շրջանակ և բարձր քայքայումի դիմադրություն:

Եթե անհրաժեշտ է ձեռք բերել այնպիսի ապրանքներ, որոնք ունեն հակակոռոզիոն դիմադրություն, թթվային դիմադրություն, անխռովություն, միաժամանակ ապահովելով շինարարության թեթևությունը, ապա պլաստիկ զանգվածները կարող են փոխարինել գունավոր մետաղներին: Պլաստմասսաների որոշ տեսակների թափանցիկության և բարձր պլաստիկ հատկությունների շնորհիվ դրանք լայնորեն օգտագործվում են ավտոմոբիլային արդյունաբերության համար անվտանգության ապակիների արտադրության համար: Բարձր էլեկտրական մեկուսիչ հատկություններով արտադրանքի արտադրության մեջ պլաստմասսաները փոխարինում և տեղահանում են բարձր լարման ճենապակին, միկային, էբոնիտին և այլ նյութերին: Ի վերջո, գոլորշու, բենզինի և գազի թափանցելիությունը, ինչպես նաև լավ տեսք ունեցող ջրի և լույսի բարձր դիմադրությունը ապահովում են պլաստմասսաների լայն կիրառումը մի շարք ոլորտներում:

Պլաստմասսայից պատրաստում են կրող ներդիրներ, անջատիչներ, անաղմուկ փոխանցումներ, օդափոխիչի շեղբեր, լվացքի մեքենաների և խառնիչների շեղբեր, ռադիոսարքավորումներ, ռադիոսարքավորումների և ժամացույցների պատյաններ, էլեկտրական սարքավորումներ, դիստրիբյուտորներ, հղկող անիվներ, անջրանցիկ և դեկորատիվ գործվածքներ և տարբեր պատկերավոր սպառողական ապրանքներ պատրաստելու համար:

Փրփուր պլաստիկԴրանք թեթև գազով լցված պլաստմասսա են, որոնք հիմնված են սինթետիկ խեժերի վրա: Փրփուր պլաստիկները բաժանվում են երկու խմբի՝ 1 - փոխկապակցված ծակոտիներով նյութեր - սպունգեր (խտությունը 300 կգ/մ3-ից պակաս), 2 - մեկուսացված ծակոտիներով նյութեր - փրփուրներ (խտությունը ավելի քան 300 կգ/մ3):

Փրփուր պլաստիկի հատկությունները շատ բազմազան են. ոմանք ունեն կարծրություն, ինչպես ապակին, մյուսներն ունեն առաձգականություն, ինչպես ռետինը: Փրփուրի բոլոր պլաստմասսաները լավ են հարմարվում ատաղձագործական գործիքներով մեխանիկական մշակմանը, տաքացված վիճակում հեշտությամբ սեղմվում են բարդ ձևի արտադրանքի և սոսնձվում են իրար: Ինքնաթիռների արդյունաբերության մեջ փրփուր պլաստմասսաները օգտագործվում են որպես լցոնիչ երկու երեսվածքների միջև՝ կառուցվածքի կոշտությունն ու ամրությունը բարձրացնելու համար, ինչպես նաև որպես ջերմային և ձայնամեկուսիչ նյութ:

Աշխատանքի նպատակը.Այլ տարրերի հետ ալյումինի երկուական համաձուլվածքներում փուլային հավասարակշռության դիագրամների և ֆազային փոխակերպումների ուսումնասիրություն:

Անհրաժեշտ սարքավորումներ, սարքեր, գործիքներ, նյութեր.մուֆլային վառարաններ, կարծրության ստուգիչ TK-2M, դյուրալյումինի նմուշներ, ստենդ «Գունավոր համաձուլվածքների միկրոկառուցվածքներ», մետաղագրական մանրադիտակ։

Տեսական տեղեկատվություն

Ալյումինը հիմնական մետաղ է, որը լայնորեն օգտագործվում է մի շարք ալյումինե համաձուլվածքների արտադրության մեջ:

Ալյումինի գույնը արծաթափայլ-սպիտակ է՝ յուրահատուկ ձանձրալի երանգով։ Ալյումինը բյուրեղանում է երեսակենտրոն խորանարդի տարածական վանդակում, դրանում ալոտրոպ փոխակերպումներ չեն հայտնաբերվել։

Ալյումինն ունի ցածր խտություն (2,7 գ/սմ3), բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն (մաքուր պղնձի էլեկտրական հաղորդունակության մոտ 60%-ը) և զգալի ջերմային հաղորդունակություն։

Մթնոլորտային թթվածնով ալյումինի օքսիդացման արդյունքում դրա մակերեսի վրա ձևավորվում է պաշտպանիչ օքսիդ թաղանթ։ Այս ֆիլմի առկայությունը բացատրում է ալյումինի և շատ ալյումինի համաձուլվածքների բարձր կոռոզիոն դիմադրությունը:

Ալյումինը բավականին դիմացկուն է նորմալ մթնոլորտային պայմաններում և խտացված (90-98%) ազոտաթթվի ազդեցության դեմ, սակայն այն հեշտությամբ քայքայվում է այլ հանքային թթուների մեծ մասի (ծծմբային, աղաթթուների), ինչպես նաև ալկալիների ազդեցությամբ: Այն ունի բարձր ճկունություն ինչպես սառը, այնպես էլ տաք վիճակում, լավ եռակցված է գազի և դիմադրողական եռակցման միջոցով, բայց վատ է մշակվում կտրումով և ունի ցածր ձուլման հատկություններ:

Հետևյալ մեխանիկական հատկությունները բնորոշ են գլանվածքով և հալված ալյումինին.  Վ= 80-100 ՄՊա,  = 35-40%, NV = 250 ... 300 ՄՊա:

Սառը աշխատանքի ժամանակ ալյումինի ամրությունը մեծանում է, իսկ ճկունությունը՝ նվազում։ Ըստ այդմ, ըստ դեֆորմացիայի աստիճանի, առանձնանում են հալած (AD-M), կիսասառը մշակված (AD-P) և սառը մշակված (AD-N) ալյումին։ Ալյումինի հալումը` կարծրացումից հեռացնելու համար, կատարվում է 350…410 С ջերմաստիճանում:

Մաքուր ալյումինն ունի տարբեր կիրառումներ: Կիսաֆաբրիկատները պատրաստված են տեխնիկական ալյումինից AD1 և AD, որոնք պարունակում են համապատասխանաբար առնվազն 99,3 և 98,8% Al, - թիթեղներ, խողովակներ, պրոֆիլներ, մետաղալար գամերի համար:

Էլեկտրատեխնիկայում ալյումինը ծառայում է փոխարինելու ավելի թանկ և ծանր պղնձին լարերի, մալուխների, կոնդենսատորների, ուղղիչ սարքերի և այլնի արտադրության մեջ:

Ալյումինի համաձուլվածքների մեջ ներմուծված ամենակարևոր տարրերն են պղինձը, սիլիցիումը, մագնեզիումը և ցինկը:

Ալյումինը և պղինձը կազմում են փոփոխական կոնցենտրացիայի պինդ լուծույթներ։ 0°C ջերմաստիճանում պղնձի լուծելիությունը ալյումինում կազմում է 0,3%, իսկ 548°C էվեկտիկական ջերմաստիճանի դեպքում այն բարձրանում է մինչև 5,6%։ Ալյումինը և պղինձը 46։54 հարաբերակցությամբ կազմում են կայուն քիմիական միացություն CuAl 2։

Դիտարկենք ալյումին-պղնձի համաձուլվածքների վիճակը՝ կախված դրանց բաղադրությունից և ջերմաստիճանից (նկ. 1): Դիագրամում CDE գիծը հեղուկի գիծն է, իսկ CNDF գիծը՝ սոլիդուս գիծը։ NDF solidus գծի հորիզոնական հատվածը կոչվում է նաև էվեկտիկական գիծ։

MN տողը ցույց է տալիս ալյումինում պղնձի ջերմաստիճանի փոփոխական լուծելիությունը: Հետևաբար, MN գիծը սահմանն է չհագեցած պինդ լուծույթների և հագեցած լուծույթների միջև: Հետևաբար, այս գիծը հաճախ կոչվում է նաև լուծելիության սահմանափակող գիծ։

I տարածաշրջանում ցանկացած համաձուլվածք կլինի ալյումինի և պղնձի միատարր հեղուկ լուծույթ, այսինքն՝ AlCu:

Ռ
է. 1. Al–CuAl 2 համակարգի վիճակի դիագրամ

II և III շրջաններում համաձուլվածքները մասամբ կլինեն հեղուկ, մասամբ պինդ վիճակում:

II տարածաշրջանում պինդ փուլը կլինի պղնձի պինդ լուծույթ ալյումինում, իսկ հեղուկ փուլը կլինի ալյումինի և պղնձի հեղուկ լուծույթ, այսինքն. Al(Cu) + (Al Cu), եթե համաձայնվենք ալյումինում պղնձի սահմանափակ լուծելիության պինդ լուծույթը նշանակել որպես Al(Cu):

III տարածաշրջանում հեղուկ փուլը կլինի նաև ալյումինի և պղնձի հեղուկ լուծույթ, իսկ պինդ փուլը կլինի մետաղական միացությունը CuAl 2, այսինքն.
+ (Ալ Cu): «I» ինդեքսը (առաջնային) ցույց է տալիս, որ CuAl 2-ն առաջացել է հեղուկ վիճակից բյուրեղացման ժամանակ:

Մյուս տարածքներում լիովին ամրացված համաձուլվածքները կունենան հետևյալ կառուցվածքը.

IV տարածաշրջանում ալյումինում կա պղնձի միատարր պինդ լուծույթ, այսինքն՝ Al(Cu);

V տարածաշրջանում՝ պղնձի պինդ լուծույթ ալյումինում և երկրորդականում
;

VI տարածաշրջանում - պղնձի պինդ լուծույթ ալյումինում, երկրորդական CuAl 2 և էվեկտիկական, այսինքն՝ Al(Cu) +
+Al(Cu) + CuAl 2 ;

VII տարածաշրջանում - առաջնային CuAl 2 և eutectic, i.e.
+Al(Cu) + CuAl 2 .

Այս համաձուլվածքների էվեկտիկան իրենից ներկայացնում է ալյումինում պղնձի պինդ լուծույթի և CuAl 2 մետաղական միացության փոփոխվող մանր բյուրեղների հատուկ մեխանիկական խառնուրդ, այսինքն. Al(Cu) + CuAl 2 .

Al-CuAl 2 համակարգի բոլոր համաձուլվածքները ըստ կառուցվածքի և կոնցենտրացիայի կարելի է բաժանել չորս խմբի.

1-ին խումբը պարունակում է պղինձ 0-ից 0,3%;

2-րդ խումբը պարունակում է պղինձ 0,3-ից 5,6%;

3-րդ խումբը պարունակում է պղինձ 5,6-ից մինչև 33,8%;

4-րդ խումբը պարունակում է պղինձ 33,8-ից մինչև 54%:

Դիտարկենք Al–CuAl 2 համակարգի համաձուլվածքների կառուցվածքը։

Նկ. 2, Ացույց է տալիս ալյումինում պղնձի պինդ լուծույթի հատիկներից կազմված առաջին խմբի համաձուլվածքի կառուցվածքը։ Երկրորդ խմբի համաձուլվածքի կառուցվածքը ներկայացված է Նկ. 2, բտեսանելի են ալյումինում պղնձի պինդ լուծույթի հատիկներ և երկրորդական CuAl 2-ի բյուրեղներ,

Հիպոէվեկտիկական համաձուլվածքի կառուցվածքը (ալյումինում պղնձի պինդ լուծույթ, երկրորդական CuAl 2-ի բյուրեղներ և էվեկտիկական) ներկայացված է Նկ. 2, Վ. Էվեկտիկական համաձուլվածքի կառուցվածքը՝ էվեկտիկական, որը բաղկացած է ալյումինում պղնձի պինդ լուծույթի մանր բյուրեղներից և CuAl 2-ում ներկայացված է Նկ. 2, Գ. Նկ. 2, դՑուցադրված է հիպերէվեկտիկական համաձուլվածքի կառուցվածքը՝ բաղկացած CuAl 2-ի և էվեկտիկական առաջնային բյուրեղներից։

Էվեկտիկական պարունակող համաձուլվածքներում պղնձի պարունակությունը կարող է որոշվել դրանց կառուցվածքով։ Այնուամենայնիվ, այս դեպքում անհրաժեշտ է հաշվի առնել պղնձի քանակությունը, որն առկա է էվեկտիկայում և պինդ լուծույթում: Օրինակ, հիպոէվեկտիկական համաձուլվածքում, որը պարունակում է 30% էվեկտիկական և 70% պինդ լուծույթ, պղնձի քանակը էվեկտիկայում.

և պինդ լուծույթում

Հետևաբար, ուսումնասիրվող համաձուլվածքը պարունակում է k x + k y = 14,06% պղինձ, որը համապատասխանում է A կետին, որն ընկած է Al – CuAl 2 համակարգի վիճակի դիագրամի աբսցիսային առանցքի վրա (նկ. 1):

Հիպերէվեկտիկական համաձուլվածքների բաղադրությունը որոշելիս հաշվարկվում է էվեկտիկական և քիմիական միացության մեջ առկա պղնձի քանակը.
. Այս քանակությունների գումարը կհամապատասխանի հիպերէվեկտիկական համաձուլվածքում պղնձի պարունակությանը։ Քիմիական միացությունը CuAl 2 շատ կոշտ է և փխրուն:

Դյուրալյումինները օգտագործվում են միջին և բարձր ամրության մասերի և կառուցվածքային տարրերի արտադրության համար (  Վ= 420...520 ՄՊա), որը պահանջում է երկարակեցություն շինարարական կառույցներում փոփոխական բեռների տակ:

Duralumin-ն օգտագործվում է ինքնաթիռների կաշիների, շրջանակների, լարերի և ցցերի, բեռնատարների կրող շրջանակների և թափքի պատրաստման համար և այլն:

Al-ի և Si-ի համաձուլվածքները կոչվում են սիլումիններ: Նրանք ունեն լավ ձուլման հատկություն և պարունակում են 4...13% Si. Այս համաձուլվածքների ֆազային դիագրամից (նկ. 3) հետևում է, որ սիլումինները հիպոէվեկտիկական կամ էվեկտիկական համաձուլվածքներ են, որոնք կառուցվածքում զգալի քանակությամբ էվտեկտիկա են պարունակում։

Այնուամենայնիվ, երբ ձուլվում են նորմալ պայմաններում, այս համաձուլվածքները ձեռք են բերում անբավարար կառուցվածք, քանի որ էվեկտիկական պարզվում է, որ կոպիտ շերտավոր է, փխրուն սիլիցիումի մեծ ընդգրկումներով, ինչը համաձուլվածքներին տալիս է ցածր մեխանիկական հատկություններ:

Նկ. 4, ԱՆերկայացված է 11...13% Si պարունակող AL2 կարգի սիլյումինի կառուցվածքը։ Պետական դիագրամի համաձայն, այս կազմի ալյումին-սիլիկոնային համաձուլվածքն ունի էվեկտիկական կառուցվածք։ Էվեկտիկան բաղկացած է  - սիլիցիումի պինդ լուծույթ ալյումինի մեջ (թեթև ֆոն) և ասեղաձև մեծ և փխրուն սիլիցիումի բյուրեղների մեջ: Սիլիցիումի մասնիկների թթվային արտազատումները ճկուն ալյումինում ներքին սուր կտրվածքներ են ստեղծում և հանգեցնում են բեռնման ժամանակ վաղաժամ ձախողման:

Բրինձ. 3. Al–Si համակարգի վիճակի դիագրամ

Բրինձ. 4. Սիլյումին: Ա– նախքան փոփոխումը, կոպիտ ասեղային էվեկտիկական (Al-Si) և առաջնային սիլիցիումի տեղումներ. բ– մոդիֆիկացիայից հետո, նուրբ էվեկտիկա

(Al-Si) և սիլիցիումի և այլ տարրերի պինդ լուծույթի դենդրիտներ ալյումինում

Մոդիֆիկատորի ներդրումը փոխում է բյուրեղացման բնույթը: Ֆազային դիագրամի գծերը տեղաշարժվում են այնպես, որ 11...13% սիլիցիումով համաձուլվածքը դառնում է հիպոէվեկտիկական։

Կառուցվածքում հայտնվում են ավելորդ թեթեւ հատիկներ  - պինդ լուծույթ (նկ. 4, բ).

Փոփոխիչը փոխում է սիլիցիումի մասնիկների ձևը. ասեղաձև մասնիկների փոխարեն դուրս են ընկնում փոքր հավասարազորերը, որոնք ծանրաբեռնվածության ժամանակ չեն ստեղծում սթրեսի վտանգավոր կոնցենտրացիաներ։

Ձևափոխման արդյունքում այս համաձուլվածքների առաձգական ուժը 130-ից հասնում է 160 ՄՊա-ի, իսկ հարաբերական երկարացումը՝ 2-ից 4%-ի։

Ճնշման միջոցով մշակված համաձուլվածքները պարունակում են 1%-ից պակաս սիլիցիում: Մագնեզիում պարունակող ալյումինե համաձուլվածքներում սիլիցիումը կապվում է դրա հետ կայուն մետաղական միացության մեջ՝ Mg 2 Si; ալյումինի հետ կազմում է էվեկտիկական տիպի ֆազային դիագրամ՝ սահմանափակ պինդ լուծույթներով (նկ. 5):

Mg 2 Si միացությունը բնութագրվում է բարձր կարծրությամբ, ալյումինում նրա փոփոխական լուծելիությունը թույլ է տալիս ջերմային մշակման ընթացքում հասնել զգալի կարծրացման:

Էլեկտրատեխնիկայում օգտագործվում են ալյումինե համաձուլվածքներ, ինչպիսիք են Ալդրեյը, համաձուլված մագնեզիումով և սիլիցիումով։ Երբ կարծրացած համաձուլվածքները ծերանում են, Mg 2 Si-ն ընկնում է պինդ լուծույթից և ամրացնում այն: Այս մշակման արդյունքում հնարավոր է ձեռք բերել առաձգական ուժ մինչև 350 ՄՊա՝ 10-15% հարաբերական երկարացումով։ Հատկանշական է, որ նման համաձուլվածքի էլեկտրական հաղորդունակությունը հաղորդիչ ալյումինի էլեկտրական հաղորդունակության 85%-ն է։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ Mg 2 Si-ը գրեթե ամբողջությամբ հեռացվում է պինդ լուծույթից ծերացման ժամանակ, և համաձուլվածքը բաղկացած է մաքուր ալյումինից և ամրացնող փուլից (Mg 2 Si):

Ռ
է. 6. Al–Mg համակարգի վիճակի դիագրամ

Մագնեզիումը ալյումինի հետ առաջացնում է պինդ լուծույթներ, ինչպես նաև  - փուլ, որը հիմնված է Mg 2 Al 3 միացության վրա: Ալյումինի համաձուլվածքների մեծ մասը պարունակում է ոչ ավելի, քան 3% մագնեզիում, սակայն որոշ ձուլածո համաձուլվածքներում, ինչպիսին է մագնեզիումը, դրա պարունակությունը հասնում է 12%-ի:

Օրինակ է AL8 խառնուրդը: Ձուլված վիճակում այն ունի կառուցվածք, որը բաղկացած է ալյումինում մագնեզիումի պինդ լուծույթի հատիկներից և փխրուն Al 3 Mg 2 միացության ներդիրներից։

Ձուլումից հետո 15...20 ժամ տեւողությամբ 430 °C ջերմաստիճանում կատարվում է միատարրացում, որին հաջորդում է մարումը յուղի մեջ։

Համասեռացման գործընթացում Al 3 Mg 2 ներդիրներն ամբողջությամբ անցնում են պինդ լուծույթի։ Պնդացած համաձուլվածքը ձեռք է բերում բավարար ուժ (  Վ= 300 ՄՊա) և ավելի մեծ ճկունություն: Միևնույն ժամանակ, համաձուլվածքը ձեռք է բերում բարձր կոռոզիոն դիմադրություն: AL8 խառնուրդի ծերացումը վնասակար է. ճկունությունը կտրուկ նվազում է և կոռոզիոն դիմադրությունը վատանում է:

Ցինկը ներմուծվում է որոշ բարձր ամրության ալյումինի համաձուլվածքների մեջ մինչև 9% քանակությամբ: 250 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում ալյումինով երկուական համաձուլվածքներում ցինկը (այս սահմաններում) գտնվում է պինդ լուծույթում (նկ. 7):

Բրինձ. 7. Al–Zn համակարգի վիճակի դիագրամ

Բոլոր բարձր ամրության համաձուլվածքները ունեն բարդ քիմիական կազմ: Այսպիսով, խառնուրդ B95 պարունակում է 6% Zn, 2,3% Mg, 1,7% Cu, 0,4% Mn և 0,15% Cr: Ցինկը, մագնեզիումը և պղինձը ալյումինի MgZn 2, Al 2 CuMg - S-փուլ, Mg 4 Zn 3 Al 3 - T ֆազով առաջացնում են պինդ լուծույթներ և մետաղական միացություններ: Երբ տաքացվում է, այս մետաղական միացությունները լուծվում են ալյումինի մեջ:

Օրինակ, 475 ºС ջերմաստիճանում MgZn 2-ի լուծելիությունը ալյումինում աճում է մինչև 18% (նկ. 8):

Պնդացումից և արհեստական ծերացումից հետո համաձուլվածքը B95 ունի  Վ= 600 ՄՊա,  = 12%: Մանգանը և քրոմը մեծացնում են ծերացման ազդեցությունը և բարձրացնում համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրությունը:

(վտ.)

Բրինձ. 8. Al–MgZn 2 համակարգի վիճակի դիագրամ

Անվտանգության կանոնակարգեր

1. Միկրոհատումներ պատրաստելիս պահպանել բոլոր նախազգուշական միջոցները և անվտանգության կանոնները:

2. Միկրոհատվածը մանրացնելիս նմուշը պետք է ավելի հաճախ սառեցնել՝ մատների այրվածքները կանխելու համար:

3. Բարակ հատվածները փորագրելիս օգտագործեք ռետինե ձեռնոցներ։

4. Մանրադիտակի վրա համաձուլվածքի կառուցվածքն ուսումնասիրելիս պետք է համոզվել, որ այն հուսալիորեն հիմնավորված է։

5. Պետք է օգտագործել միայն սպասարկվող գործիքներ և սարքավորումներ:

Աշխատանքային կարգ

1. Ուսումնասիրեք ալյումինի համաձուլվածքների վիճակի դիագրամը.

2. Տրե՛ք տվյալ համաձուլվածքի բնութագրերը (կառուցվածքը, փուլային փոխակերպումները, կազմը, հատկությունները, կիրառման շրջանակը):

3. Գծե՛ք ուսումնասիրվող համաձուլվածքի կառուցվածքը:

Հետազոտված համաձուլվածքների միկրոկառուցվածքների էսքիզներ, որոնք ցույց են տալիս փուլերը և կառուցվածքային բաղադրիչները:

Ուսուցչի կողմից նշված փուլային հավասարակշռության դիագրամի պատճենում:

Տվյալ բաղադրության համաձուլվածքի համար՝ ջեռուցման կամ հովացման ընթացքում բոլոր փուլային փոխակերպումների նկարագրությունը և փուլերի քիմիական բաղադրության որոշումը։

Վերահսկիչ հարցեր

Ինչու՞ է շատ ալյումինի համաձուլվածքների կոռոզիոն դիմադրությունը մաքուր ալյումինիից ցածր:

Հնարավո՞ր է համաձուլվածքի տեսակը որոշել համաձուլվածքի միկրոկառուցվածքով՝ ձուլածո, թե ձուլածո։

Ինչպիսի՞ կառուցվածք ունեն ալյումինե ալյումինե համաձուլվածքները, որոնք չեն կարող ամրապնդվել ջերմային մշակմամբ:

Ինչպե՞ս է ձեռք բերվում միաֆազ ալյումինե համաձուլվածքների ամրացում:

Ո՞րն է երկֆազ ալյումինե համաձուլվածքների ամրապնդման ջերմային բուժումը:

Ո՞րն է դյուրալյումինի կարծրացման նպատակը:

Որո՞նք են դուրալումինի հիմնական մեխանիկական հատկությունները:

Ո՞ր համաձուլվածքներն են կոչվում սիլյումիններ:

Ո՞րն է ալյումինի համաձուլվածքների հատուկ ուժը:

Ալյումինե համաձուլվածքների հիմնական համաձուլման տարրերը.

Համառոտ տեսական տեղեկատվություն

Հետևյալ մեխանիկական հատկությունները բնորոշ են գլանվածքով և հալված ալյումինին.  Վ= 80-100 ՄՊա,  = 35-40 %, Ն.Վ= 250...300 ՄՊա:

Սառը աշխատանքի ժամանակ ալյումինի ամրությունը մեծանում է, իսկ ճկունությունը՝ նվազում։ Ըստ դեֆորմացիայի աստիճանի՝ առանձնանում են հալած (AD-M), կիսասառը մշակված (AD-P) և սառը մշակված (AD-N) ալյումինը։ Ալյումինի հալումը` կարծրացումից հեռացնելու համար, կատարվում է 350…410 С ջերմաստիճանում:

Ալյումինի համաձուլվածքների մեջ ներմուծված ամենակարևոր տարրերն են պղինձը, սիլիցիումը, մագնեզիումը և ցինկը:

I տարածաշրջանում ցանկացած համաձուլվածք կլինի ալյումինի և պղնձի միատարր հեղուկ լուծույթ, այսինքն՝ AlCu:

Բրինձ. 1. Al–CuAl 2 համակարգի վիճակի դիագրամ

II և III շրջաններում համաձուլվածքները մասամբ կլինեն հեղուկ, մասամբ պինդ վիճակում:

Մյուս տարածքներում լիովին ամրացված համաձուլվածքները կունենան հետևյալ կառուցվածքը.

IV տարածաշրջանում ալյումինում կա պղնձի միատարր պինդ լուծույթ, այսինքն՝ Al(Cu);

V տարածաշրջանում՝ պղնձի պինդ լուծույթ ալյումինում և երկրորդականում
;

VII տարածաշրջանում - առաջնային CuAl 2 և eutectic, i.e.
+Al(Cu) + CuAl 2 .

Al-CuAl 2 համակարգի բոլոր համաձուլվածքները ըստ կառուցվածքի և կոնցենտրացիայի կարելի է բաժանել չորս խմբի.

1-ին խումբը պարունակում է պղինձ 0-ից 0,3%;

2-րդ խումբը պարունակում է պղինձ 0,3-ից 5,6%;

3-րդ խումբը պարունակում է պղինձ 5,6-ից մինչև 33,8%;

4-րդ խումբը պարունակում է պղինձ 33,8-ից մինչև 54%:

Դիտարկենք Al–CuAl 2 համակարգի համաձուլվածքների կառուցվածքը։ Նկ. 2, Ացույց է տալիս ալյումինում պղնձի պինդ լուծույթի հատիկներից կազմված առաջին խմբի համաձուլվածքի կառուցվածքը։ Երկրորդ խմբի համաձուլվածքի կառուցվածքը ներկայացված է Նկ. 2, բտեսանելի են ալյումինում պղնձի պինդ լուծույթի հատիկներ և երկրորդական CuAl 2-ի բյուրեղներ,

և պինդ լուծույթում

Հետևաբար, ուսումնասիրվող համաձուլվածքը պարունակում է

k x + k y = 14,06% պղինձ,

որը համապատասխանում է A կետին, որն ընկած է Al – CuAl 2 համակարգի վիճակի դիագրամի աբսցիսային առանցքի վրա (նկ. 1):

Տեխնոլոգիայում հիմնականում օգտագործվում են 2...5% պղինձ պարունակող ալյումինի համաձուլվածքներ, որոնք կոչվում են դուրալումին։ Նրանք լավ մշակվում են ճնշման միջոցով և ունեն բարձր մեխանիկական հատկություններ ջերմային մշակումից և սառը կարծրացումից հետո։ Դյուրալյումինները օգտագործվում են միջին և բարձր ամրության մասերի և կառուցվածքային տարրերի արտադրության համար (  Վ= 420...520 ՄՊա), որը պահանջում է երկարակեցություն շինարարական կառույցներում փոփոխական բեռների տակ: Duralumin-ն օգտագործվում է ինքնաթիռների կաշիների, շրջանակների, լարերի և ցցերի, բեռնատարների կրող շրջանակների և թափքի պատրաստման համար և այլն:

Բրինձ. 3. Al–Si համակարգի վիճակի դիագրամ

(Al-Si) և սիլիցիումի և այլ տարրերի պինդ լուծույթի դենդրիտներ ալյումինում

Մոդիֆիկատորի ներդրումը փոխում է բյուրեղացման բնույթը: Ֆազային դիագրամի գծերը տեղաշարժվում են այնպես, որ 11...13% սիլիցիումով համաձուլվածքը դառնում է հիպոէվեկտիկական։ Կառուցվածքում հայտնվում են ավելորդ թեթեւ հատիկներ  - պինդ լուծույթ (նկ. 4, բ) Փոփոխիչը փոխում է սիլիցիումի մասնիկների ձևը. ասեղաձև մասնիկների փոխարեն դուրս են ընկնում փոքր հավասարազորերը, որոնք ծանրաբեռնվածության ժամանակ չեն ստեղծում սթրեսի վտանգավոր կոնցենտրացիաներ։

Ճնշման միջոցով մշակված համաձուլվածքները պարունակում են 1%-ից պակաս սիլիցիում: Մագնեզիում պարունակող ալյումինե համաձուլվածքներում սիլիցիումը կապվում է դրա հետ կայուն մետաղական միացության մեջ՝ Mg 2 Si; այն ալյումինի հետ կազմում է էվեկտիկական տիպի փուլային դիագրամ՝ սահմանափակ պինդ լուծույթներով ( բրինձ. 5).

Ռ
է. 6. Al–Mg համակարգի վիճակի դիագրամ

Ինչպես երևում է Նկ. 6, eutectic- ը ձևավորվում է մագնեզիումի հետ ալյումինե համաձուլվածքներում: Ալյումինում մագնեզիումի լուծելիությունը մեծապես տարբերվում է ջերմաստիճանից: Օրինակ է AL8 խառնուրդը: Ձուլված վիճակում այն ունի կառուցվածք, որը բաղկացած է ալյումինում մագնեզիումի պինդ լուծույթի հատիկներից և փխրուն Al 3 Mg 2 միացության ներդիրներից։ Ձուլումից հետո 15...20 ժամ տեւողությամբ 430 °C ջերմաստիճանում կատարվում է միատարրացում, որին հաջորդում է մարումը յուղի մեջ։

Բրինձ. 7. Al–Zn համակարգի վիճակի դիագրամ

Օրինակ, 475 ºС ջերմաստիճանում MgZn 2-ի լուծելիությունը ալյումինում աճում է մինչև 18% (նկ. 8):

(վտ.)

Բրինձ. 8. Al–MgZn 2 համակարգի վիճակի դիագրամ

Անվտանգության կանոնակարգեր

Աշխատանքային կարգ

Ուսուցչի կողմից նշված փուլային հավասարակշռության դիագրամի պատճենում:

Վերահսկիչ հարցեր

Ինչու՞ է շատ ալյումինի համաձուլվածքների կոռոզիոն դիմադրությունը մաքուր ալյումինիից ցածր:

Հնարավո՞ր է համաձուլվածքի տեսակը որոշել համաձուլվածքի միկրոկառուցվածքով՝ ձուլածո, թե ձուլածո։

Ինչպե՞ս է ձեռք բերվում միաֆազ ալյումինե համաձուլվածքների ամրացում:

Ո՞րն է երկֆազ ալյումինե համաձուլվածքների ամրապնդման ջերմային բուժումը:

Ո՞րն է դյուրալյումինի կարծրացման նպատակը:

Որո՞նք են դուրալումինի հիմնական մեխանիկական հատկությունները:

Ո՞ր համաձուլվածքներն են կոչվում սիլյումիններ:

Ո՞րն է ալյումինի համաձուլվածքների հատուկ ուժը:

Ալյումինե համաձուլվածքների հիմնական համաձուլման տարրերը.

Al-Mg համակարգի համաձուլվածքները ներառում են արդյունաբերության մեջ լայնորեն կիրառվող համաձուլվածքների մեծ խումբ՝ AMg0.5; ; ; ; ; ; . Դրանցից պատրաստվում են գրեթե բոլոր տեսակի կիսաֆաբրիկատներ՝ թիթեղներ, թիթեղներ, դարբնոցներ, դրոշմակնիքներ, սեղմված արտադրանք (ձողեր, պրոֆիլներ, վահանակներ, խողովակներ) և մետաղալարեր։ Քննարկվող խմբի բոլոր համաձուլվածքները լավ եռակցված են բոլոր տեսակի եռակցման միջոցով:

Այս համաձուլվածքներից ստացված կիսաֆաբրիկատներն ունեն ամրության համեմատաբար բարձր մակարդակ՝ համեմատած այլ ջերմային չպնդող համաձուլվածքների հետ: Այսպիսով, թիթեղային նյութի զիջման ուժի նվազագույն արժեքները (հաստությունը ~ 2 մմ) համաձուլվածքների նշված շարքի համար եռացված վիճակում համապատասխանաբար 30, 40, 80, 100, 120,150 և 160 ՄՊա են: Առաձգական ուժը սովորաբար երկու անգամ գերազանցում է զիջման ուժը, ինչը ցույց է տալիս այս համաձուլվածքների համեմատաբար բարձր ճկունությունը: Սակայն դրանք բավականին արագ են կարծրանում, ինչը բացասաբար է անդրադառնում նրանց տեխնոլոգիական ճկունության վրա։ Վերջինս զգալիորեն նվազում է մագնեզիումի կոնցենտրացիայի ավելացման հետ։ Հետևաբար, 4,5%-ից ավելի մագնեզիումի պարունակությամբ համաձուլվածքները կարելի է դասակարգել որպես «կիսապինդ» և նույնիսկ «կոշտ» համաձուլվածքներ:

Մագնեզիումի ավելացված պարունակության բացասական դերն ավելի ընդգծված է սեղմված արտադրանքի արտադրության մեջ։ Մագնեզիումի բարձր պարունակությամբ համաձուլվածքները սեղմվում են ցածր արագությամբ (տասնյակ անգամ ավելի ցածր, քան, օրինակ, Al-Zn-Mg կամ Al-Mg-Si համակարգի որոշ համաձուլվածքներ), ինչը զգալիորեն նվազեցնում է մամլիչ խանութների արտադրողականությունը: AMg6 համաձուլվածքից գլանվածքի կիսաֆաբրիկատների արտադրությունը աշխատատար գործընթաց է: Հետևաբար, վերջերս բարձր համաձուլվածքով մագնեզիումը սկսեց փոխարինվել ավելի տեխնոլոգիապես առաջադեմ համաձուլվածքներով, օրինակ՝ Al-Zn-Mg համակարգի վրա հիմնված համաձուլվածքներ (1935, 1915, 1911), որոնք զգալիորեն գերազանցում են AMg6 համաձուլվածքը ուժային հատկություններով (հատկապես զիջման ուժ) և չեն զիջում դրան կոռոզիոն շատ բնութագրերով:

Ցածր համաձուլվածքի մագնեզիումը՝ մինչև 3% մագնեզիումի պարունակությամբ, ավելի լայն կիրառություն կունենա՝ շնորհիվ իր բարձր կոռոզիոն դիմադրության և ճկունության: Համաձայն Al-Mg համաձուլվածքների ֆազային դիագրամի, էվեկտիկական ջերմաստիճանում 17,4% Mg-ը լուծվում է ալյումինի մեջ։ Ջերմաստիճանի նվազման դեպքում այս լուծելիությունը կտրուկ նվազում է և սենյակային ջերմաստիճանում կազմում է մոտավորապես 1,4%:

Այսպիսով, նորմալ պայմաններում մագնեզիումի բարձր պարունակությամբ համաձուլվածքները ունեն այս տարրի գերհագեցվածություն (կախված համաձուլվածքի աստիճանից), և, հետևաբար, դրանք պետք է դրսևորեն ծերացման ազդեցություն: Այնուամենայնիվ, կառուցվածքային փոփոխությունները, որոնք տեղի են ունենում այս համաձուլվածքներում պինդ լուծույթի տարրալուծման ժամանակ, գործնականում չեն ազդում ամրության բնութագրերի մակարդակի վրա և միևնույն ժամանակ կտրուկ փոխում են կիսաֆաբրիկատների կորոզիայի դիմադրությունը: Այս անոմալ վարքագծի պատճառը պինդ լուծույթի տարրալուծման բնույթն է և նստվածքների փուլային բաղադրությունը։ Քանի որ Al-Mg համաձուլվածքների համար GP գոտիների ձևավորման վերին ջերմաստիճանի սահմանը (կամ GP գոտիների լուծելիության կրիտիկական ջերմաստիճանը - t K) զգալիորեն ցածր է սենյակային ջերմաստիճանից, պինդ լուծույթի տարրալուծումը տեղի է ունենում տարասեռ մեխանիզմի համաձայն. անցումային (B') և հավասարակշռության (B-Mg 2 Al3) փուլերի ձևավորում: Այս նստվածքները տարասեռ միջուկներ են ձևավորում միջերեսներում (հատիկներ, միջմետաղական մասնիկներ և այլն), ինչպես նաև տեղահանումներ, և, հետևաբար, նրանց ներդրումը կարծրացման գործընթացում փոքր է և ամբողջությամբ փոխհատուցվում է փափկացման աստիճանով, որը պայմանավորված է մագնեզիումի կոնցենտրացիայի նվազմամբ: պինդ լուծումը. Այդ իսկ պատճառով, գործնականում այս խմբի համաձուլվածքների ամրացման ազդեցությունը չի նկատվում բնական կամ արհեստական ծերացման ժամանակ պինդ լուծույթի քայքայման ժամանակ կամ եռացման տարբեր պայմաններում։

Քլորիդների չեզոք ջրային լուծույթի B փուլը (3% NaCl) ունի բացասական կոռոզիոն պոտենցիալ, որը հավասար է - 0,930 Վ-ի: Նույն լուծույթում, բայց ավելի ցածր pH արժեքներով, այսինքն՝ թթվային միջավայրում, պոտենցիալ տարբերությունը փուլի և ֆազի միջև: պինդ լուծույթը, թեև նվազում է, բայց մնում է բավականին մեծ՝ (-0,864 V) - - (-0,526 V) = 0,338 V. Եվ, ընդհակառակը, ալկալային միջավայրում (3% NaCl + 1% NaOH) ալյումին և ալյումինի համաձուլվածքներ, որոնք պարունակում են 1. -9% Mg, դառնում է ավելի բացասական, քան B- փուլը, և մագնեզիումի կոնցենտրացիայի նշված շրջանի ծայրահեղ արժեքների պոտենցիալ տարբերությունը համապատասխանաբար +0,24 և +0,18 Վ է: Էլեկտրաքիմիական փոփոխությունների դիտարկված առանձնահատկությունները A1-Mg համաձուլվածքների առանձին կառուցվածքային բաղադրիչների բնութագրերը՝ կախված արտաքին միջավայրից, հիմնականում և որոշում են այդ համաձուլվածքների MKK, RSK և KR դիմադրությունը:

Վերոնշյալից հետևում է, որ 1,4%-ից ավելի մագնեզիումի պարունակությամբ համաձուլվածքները կարող են պոտենցիալ զգայուն լինել նախկինում նշված կոռոզիայի մեկ, երկու կամ բոլոր տեսակների նկատմամբ: Այնուամենայնիվ, գործառնական կառույցների մեծ փորձը և բազմաթիվ փորձերը ցույց են տալիս, որ գործնականում 3,5% մագնեզիումի կոնցենտրացիայով համաձուլվածքները (AMrl, AMg2 և մասամբ AMg3) զգայունություն չեն ցուցաբերում RS-ի և RSC-ի նկատմամբ (նկ. 56):

Էլեկտրոնային մանրադիտակային ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ դա պայմանավորված է B- փուլի մասնիկների դիսկրետ բաշխմամբ հացահատիկի սահմանների երկայնքով՝ պինդ լուծույթի ցածր գերհագեցվածության պատճառով: Հետևաբար, կոռոզիայի գործընթացը չեզոք և թթվային միջավայրերում սահմանափակվում է միայն այն մասնիկների էլեկտրաքիմիական տարրալուծմամբ, որոնք էլեկտրոլիտի հետ անմիջական շփման մեջ գալիս են խառնուրդի մակերեսին:

Նման համաձուլվածքները կոռոզիոն դիմացկուն են նույնիսկ սառը մշակման վիճակում, այսինքն՝ չնայած սառը մշակումն արագացնում է պինդ լուծույթի քայքայումը, այն չի փոխում նստվածքների բաշխման բնույթը հատիկների սահմաններում: Միևնույն ժամանակ, այս դեպքում կառուցվածքային անիզոտրոպիայի բարերար ազդեցության շնորհիվ զգալիորեն մեծանում է կոռոզիոն փոսերի դիմադրությունը: 3,5%-ից ավելի (AMg3, AMg4) և հատկապես ավելի քան 5% (AMg5, AMg6) մագնեզիումի պարունակությամբ համաձուլվածքները որոշակի կառուցվածքային վիճակում և շրջակա միջավայրի որոշակի պայմաններում կարող են զգայուն լինել MCC-ի և RSC-ի, ինչպես նաև CR-ի նկատմամբ:

Al-Mg համակարգի համաձուլվածքների համար էլեկտրաքիմիական գործոնները կոռոզիոն ճեղքման մեջ շատ ավելի մեծ դեր են խաղում, քան մյուս համակարգերի համաձուլվածքները: Հետևաբար, հացահատիկի սահմանների երկայնքով B փուլի թաղանթի ձևավորումը կանխելը նույնպես նպատակահարմար է Ռամանի դիմադրությունը բարձրացնելու համար: Արտադրության պայմաններում միջին դոպինգով մագնալիումի ռամանի դիմադրության բարձրացման հենց այս մեթոդն է լայն կիրառություն գտել:

1,4%-ից ավելի մագնեզիումի պարունակությամբ ցածր համաձուլվածքների համար ջերմային և ջերմամեխանիկական բուժման մեթոդների օգտագործումը, որոնք նպաստում են B- փուլի միասնական բաշխմանը, ավելի քիչ դեր է խաղում, քան միջին և բարձր համաձուլվածքների համաձուլվածքների համար: Այնուամենայնիվ, LTMT էֆեկտի օգտագործմամբ ստացված կիսակարծր վիճակում, բացի կառուցվածքային անիզոտրոպիայի տեսքից, որն արգելակում է կոռոզիայի ավելի խորը տարածումը, B- փուլի ավելի միասնական բաշխումը նույնպես դրական ազդեցություն է ունենում: Օրինակ, TMT-ին ենթարկված AMg2 համաձուլվածքի թիթեղների կոռոզիայի խորությունը զգալիորեն նվազել է սովորական սառը մշակված թիթեղների կոռոզիայի խորության համեմատ:

AMg2 համաձուլվածքում տեղային ախտահարումների խորության ավելացումը ծովային մթնոլորտի պայմաններում զտված վիճակում կարող է նաև մասամբ կապված լինել B փուլի նստվածքների տարասեռության հետ: Այսպիսով, AMg2 խառնուրդի համար նպատակահարմար է օգտագործել այնպիսի տեխնոլոգիա, որը թույլ է տալիս ձեռք բերել ավելցուկային փուլի միասնական բաշխում: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ սովորական տեխնոլոգիան օգտագործելիս, լեգիրման տարրերի ցածր պարունակությունը որոշիչ գործոն է դառնում այս համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրությունը որոշելու համար: Դա հաստատվում է տարբեր միջավայրերում AMg2 խառնուրդի բավականին բարձր կոռոզիոն դիմադրությամբ:

Տիպիկ օրինակ է Magnalia-ի պահվածքը ծովի ջրում։ 10 տարվա փորձարկումներից հետո AMg2 տիպի համաձուլվածքն ուներ կոռոզիոն դիմադրություն, որը շատ մոտ է ծովային մթնոլորտում ունեցածին (Աղյուսակ 30):

AMg4 տիպի համաձուլվածքը ծովի ջրում կոռոզիոն փոսերի զգալիորեն ավելի մեծ խորություն ունի, քան AMg2 տեսակի համաձուլվածքը: AMg5 տիպի համաձուլվածքի համար փոսերի առավելագույն խորությունը ավելի կտրուկ աճում է:

Այսպիսով, ծովի ջրում կա հստակ փոխկապակցվածություն կառուցվածքային կոռոզիայի նկատմամբ զգայունության (այսինքն, սթրեսային կոռոզիայից ճեղքման և շերտազատման կոռոզիայից) և նորմալ փոսերի միջև: Լեգիրման աստիճանի աճով մեծանում է պինդ լուծույթի գերհագեցվածությունը և, համապատասխանաբար, կառուցվածքային կոռոզիայի նկատմամբ զգայունությունը՝ կապված B փուլի ընտրովի տեղումների հակման հետ: Այս առումով, AMg4, AMg5 և հատկապես AMg6 համաձուլվածքների համար մեծանում է տեխնոլոգիական գործոնների դերը, որոնք որոշում են համաձուլվածքում B փուլի միատեսակ բաշխումը:

Միջին համաձուլվածքով մագնալիումի կոռոզիոն դիմադրության բարձրացման արդյունավետ միջոցներից մեկը TMT-ն է: Համապատասխանաբար, RSC-ի և CR-ի առավելագույն դիմադրությունը կարելի է ձեռք բերել միայն այն դեպքում, երբ կիսաֆաբրիկատներում ձևավորվում է բազմանկյուն կառուցվածք՝ երկրորդ փուլի միասնական բաշխման հետ համատեղ: Դրական արդյունքների կարելի է հասնել նաև մշակման վերջնական փուլում ալյումինում մագնեզիումի լուծելիության գծից ցածր ջերմաստիճանում եռացման ռեժիմների կիրառմամբ: Պետք է հաշվի առնել, որ տարբեր աստիճանի վերաբյուրեղացում ունեցող կիսաֆաբրիկատները տարբեր կերպ են վարվում։ Ներկայումս կոնստրուկցիաները պատրաստվում են մասնակի (սեղմված և տաք գլանվածքով կիսաֆաբրիկատներ) և ամբողջությամբ վերաբյուրեղացած (սառը գլանվածքով թերթեր և խողովակներ) կառուցվածքով հալված կիսաֆաբրիկատներից։ Քանի որ տեխնոլոգիական պարամետրերի և կոռոզիոն հատկությունների միջև փոխկապակցվածությունը փոխվում է կախված կառուցվածքի բնույթից, մենք կդիտարկենք եռացման ազդեցությունը սառը և տաք դեֆորմացված կիսաֆաբրիկատների համար առանձին:

Ալյումինի համաձուլվածքների դասակարգում. Ստացված արդյունքների վերլուծություն Պետական ​​դիագրամ ալյումինե մագնեզիում

Վերջին գրառումները

Ալյումինի համաձուլվածքների դասակարգում. Ստացված արդյունքների վերլուծություն Պետական դիագրամ ալյումինե մագնեզիում