Alumīnija sakausējumu klasifikācija. Iegūto rezultātu analīze Stāvokļa diagramma alumīnija magnija

07.01.2024 -

Visi alumīnija un magnija sakausējumu rūpnieciskie sastāvi magnija satura izteiksmē atrodas Al-Mg sistēmas stāvokļa diagrammas reģionā, kas atbilst α cietajam šķīdumam. Cietā šķīduma koncentrācija palielinās, paaugstinoties temperatūrai, kas principā ļauj būtiski nostiprināt Al-Mg sakausējumus, tos apstrādājot (sacietējot).
Lietā stāvoklī alumīnija sakausējumiem, kas satur vairāk nekā 9% Mg, ir α+β struktūra; β fāze, kas ir trausls intermetālisks savienojums, satur apmēram 35-38% Mg.
Saskaņā ar līdzsvara fāzes diagrammu sakausējumos ar 10% Mg, β-fāze tiek atbrīvota no cietā šķīduma, jo samazinās magnija šķīdība alumīnijā, samazinoties temperatūrai (22. att.). Reālos sacietēšanas apstākļos intensīvu mikrolikvācijas procesu un nepietiekama difūzijas procesu ātruma dēļ β-fāze tiek atbrīvota no mātes šķīduma 450°C temperatūrā deģenerētas eitektikas veidā. Tas tika pierādīts ar eksperimentiem (cietēšanas sakausējums tika rūdīts dažādās temperatūrās). α-fāzes daudzums, kas veidojas α nogulsnēšanas rezultātā no cietā šķīduma, ir atkarīgs no magnija satura sakausējumā. Saskaņā ar pieejamajiem datiem, lejot smilšu veidnē, cietā šķīdumā saglabājas līdz 7%.

β-fāzes atbrīvošanās mehānisms atkarībā no novecošanas ilguma nav labi saprotams. Ir pieļaujama šāda novecošanas procesa secība: “zonas”, kas bagātinātas ar magniju, nelīdzsvarots β" - līdzsvars β.
Zonu esamību apstiprina tikai sakausējumu elektriskās pretestības mērījumi. β" un β fāzes, kas izgulsnējas mazu plākšņu veidā, struktūra ir ļoti sarežģīta. Šīs fāzes tika pētītas ar rentgenstaru difrakcijas analīzi.
Šajā darbā tika pētīta rūdīšanas vides homogenizācijas laika H ietekme uz novecošanas procesu. Jo ilgāks homogenizācijas laiks, jo vienmērīgāk magnijs tiek sadalīts pa graudu šķērsgriezumu. Homogenizējot 16 stundas, turpmākā novecošanās noved pie nogulšņu veidošanās tikai zonās, kas bagātinātas ar magniju, t.i., tuvu graudu robežām, un sakausējuma dendrītiskā struktūra ir skaidri atklāta. Pakāpeniski palielinoties homogenizācijas laikam, nokrišņu sadalījums pa graudu šķērsgriezumu pēc novecošanas tiek izlīdzināts. Tomēr pat pēc 160 stundu karsēšanas ar vienmērīgu izdalījumu sadalījumu tiek konstatētas atsevišķas zonas ar dendrītu kontūru. Pēdējā gadījumā, atšķirībā no attēla, kas novērots pēc 16 stundu homogenizācijas, apgabali pie graudu robežām ir noplicināti ar nogulsnēm. Visos gadījumos izdalījumi ir adatu veidā.

Papildus homogenizācijas laikam nogulšņu veidošanos ietekmē dzēšanas apstākļi. Dzēšot aukstā ūdenī, β-fāze tiek atbrīvota gar graudu robežām nepārtrauktā veidā turpmākās novecošanas laikā. Rūdīšana verdošā ūdenī vai karstā eļļā pēc novecošanas rada β-fāzes nogulsnēšanos gar graudu robežām izolētu ieslēgumu veidā.
Apspriežot un analizējot rezultātus, tiek atzīts, ka atlikušajai dendrītu segregācijai un brīvo vietu izsīkšanai zonās, kas atrodas blakus graudu robežām, ir būtiska ietekme uz β fāzes nokrišņu apstākļiem un raksturu. Vakances paātrina β-fāzes atdalīšanas procesu, jo tā veidošanos pavada apjoma palielināšanās.
Pamatojoties uz Al-Mg sistēmas sakausējumu metastabilo diagrammu (23. att.), tiek piedāvāta β-fāzes veidošanās secības diagramma sakausējumu ar 10% Mg novecošanas laikā (24. att.). Gar graudu robežām atdalīšanās un secīgās transformācijas procesi norit par vienu posmu ātrāk, jo šeit ir lielāka kodolu veidošanās iespēja.

No nokrišņiem brīvās zonas gar graudu robežām ir lējumu vājā vieta, un tāpēc iznīcināšana notiek gar graudu robežām, īpaši otrajā posmā, rūdīšanas laikā aukstā ūdenī, kad β-fāze veido nepārtrauktas ķēdes. Lējumu stiprības īpašības ir samazinātas. Noturība pret koroziju visspēcīgāk pasliktinās transformācijas β"→β laikā (25. att.). Var pieņemt, ka sakausējumu izturība pret koroziju ir atkarīga no β-fāzes nokrišņu rakstura, kas skaidri redzams 25. attēlā. atbilst faktam, ka sakausējumiem, kas sacietējuši aukstā ūdenī, ir samazināta izturība pret koroziju.
Tabulā 12-14 parādīti Al-Mg sistēmas rūpniecisko sakausējumu sastāvi un īpašības.
Alumīnija-magnija sistēmas sakausējumi, kas satur līdz 6% Mg, netiek stiprināti ar termisko apstrādi. Šķīduma cietināšana būtiski uzlabo mehāniskās īpašības sakausējumiem, kas satur vairāk nekā 9% Mg.

Starp dubultajiem alumīnija-magnija sakausējumiem sakausējumiem ar 10-12% Mg ir vislielākā izturība ar augstu elastību sacietējušā stāvoklī. Tālāk palielinoties magnija saturam, sakausējumu mehāniskās īpašības samazinās, jo termiskās apstrādes laikā nav iespējams β-fāzes pārpalikumu, kas izraisa sakausējuma trauslumu, pārvērst cietā šķīdumā. Tāpēc visi Al-Mg sistēmas rūpnieciskie sakausējumi pieder cieto šķīdumu tipam ar magnija saturu ne vairāk kā 13%.
Papildus magnijam AL13 sakausējums satur silīciju un mangānu. Silīcija piedevas palīdz uzlabot sakausējuma liešanas īpašības, jo palielinās dubultā eitektiskā α+Mg2Si daudzums. AL13 sakausējuma mehāniskās īpašības, ieviešot 1% Si, nedaudz mainās: nedaudz palielinās izturība un nedaudz samazinās elastība.
Mangāns tiek pievienots sakausējumam AL13 galvenokārt, lai samazinātu dzelzs kaitīgo ietekmi, kas kristalizācijas laikā izgulsnējas adatveida un plāksnveida kristālu veidā un ievērojami samazina sakausējuma elastību. Kad sakausējumā ievada mangānu, veidojas savienojums MnAl6, kurā izšķīst dzelzs. Šim savienojumam ir kompakta skeleta vai pat vienāda forma.
Dzelzs, vara, cinka un niķeļa piemaisījumi negatīvi ietekmē AL13 sakausējuma izturību pret koroziju. Ar silīcija saturu, kas pārsniedz 0,8%, samazinās arī sakausējuma izturība pret koroziju, un, pievienojot mangānu, tā palielinās.
AL13 klases sakausējums nav nostiprināts ar termisko apstrādi, un tam ir zemas mehāniskās īpašības. Tā priekšrocība ir salīdzinoši augstā izturība pret koroziju, salīdzinot, piemēram, ar silumīniem, laba metināmība un (sakarā ar Mg2Si savienojuma klātbūtni konstrukcijā) paaugstināta karstumizturība.
AL13 sakausējums tiek izmantots, lai ražotu detaļas, kas iztur vidējas slodzes un darbojas jūras ūdens un viegli sārmainu šķidrumu apstākļos. Sakausējums tiek izmantots detaļu ražošanai jūras kuģu būvei, kā arī detaļām, kas darbojas paaugstinātā temperatūrā (līdz 180-200°C).
Sakausējumiem (AL8, AL8M, AL27-1) ar augstu magnija saturu (9-11%) sacietētā stāvoklī ir ļoti augstas mehāniskās īpašības. Tomēr sakausējumu mehāniskās īpašības paraugos, kas izgriezti tieši no atlietām detaļām, ir ļoti nevienmērīgas; Galvenais nevienmērīgo īpašību cēlonis ir lējuma neviendabīgums, kas konstatēts saraušanās vaļīguma un porainības veidā, kā arī oksīdu ieslēgumi masīvās lējuma daļās.
Ļoti būtisks šo sakausējumu trūkums ir to paaugstinātā jutība pret dabisko novecošanos. Konstatēts, ka Mg saturs, kas pārsniedz 10% alumīnija-magnija sakausējumos, pēc ilgstošas uzglabāšanas un ekspluatācijas laikā izraisa sacietējušu liešanas detaļu trauslumu.
Tabulā 15. attēlā parādītas sakausējumu ar dažādu magnija saturu mehānisko īpašību izmaiņas ilgstošas dabiskās novecošanas laikā. Iesniegtie dati liecina, ka, palielinoties magnija saturam, palielinās dabiskā novecošanās tendence. Tas palielina tecēšanas robežu, maksimālo izturību un strauju elastības samazināšanos.
Pārbaudot vienpadsmit gadus vecu sakausējumu paraugus attiecībā uz starpkristālu koroziju, tika konstatēts, ka sakausējumi, kas satur mazāk par 8,8% Mg, nav jutīgi pret šāda veida koroziju, un ar lielāku magnija saturu visi pētītie sakausējumi iegūst lielāku korozijas pakāpi. dabiskās novecošanās ietekmē.tiek pakļauta starpkristālu korozijai.
Vidējais fokālās korozijas bojājumu dziļums uz paraugu virsmas, kas pārbaudītas pēc standarta metodes, iegremdējot vienu dienu 3% NaCl šķīdumā, pievienojot 1% HCl, bija: 0,11 mm - ar 8,8% Mg saturu. sakausējums, 0. 22 mm - pie 11,5% Mg un 0,26 mm - pie 13,5% Mg.
Alumīnija-magnija sakausējumos AL27 un AL27-1 ir vienāds galveno sakausējuma komponentu (magnija, berilija, titāna, cirkonija) saturs; dzelzs un silīcija piemaisījumu saturs sakausējumā AL27-1 nedrīkst pārsniegt 0,05%.

Tabulā 16 parāda alumīnija-magnija sakausējuma mehāniskās īpašības, kas satur dzelzs, silīcija un magnija piemaisījumus.
Iepriekš minētie dati, pirmkārt, parāda, ka sakausējumam, kas satur mazāk par 9% magnija (katrs 0,1% dzelzs un silīcija), ir salīdzinoši zemas mehāniskās īpašības (σв = 28,5 kgf/mm2; δ5 = 12,5%). No pētītajiem sakausējumiem visaugstākās mehāniskās īpašības ir sakausējumam, kas satur 10,5% Mg (σв = 38 kgf/mm2; δ5 = 26,5%). Ar magnija saturu 12,2%, arī stiepes izturība ir augstā līmenī (38,3 kgf/mm2), bet pagarinājums ir nedaudz mazāks (21%).
Kad dzelzs saturs AL8 sakausējumā palielinās līdz 0,38% pie tāda paša silīcija satura (0,07%), stiepes izturības izmaiņas netiek novērotas, un pagarinājums nedaudz samazinās. Palielinoties silīcijam šajā sakausējumā līdz 0,22%, ievērojami samazinās gan stiepes izturība (līdz 33,7 kgf/mm2), gan pagarinājums (17,5%). Silīcija satura palielināšana līdz 0,34%, pat ar zemu dzelzs saturu (0,10%), ievērojami samazina mehāniskās īpašības: stiepes izturība samazinās līdz 29,5 kgf/mm2, bet pagarinājums līdz 13%. Ja papildus dzelzs saturu šajā sakausējumā palielina līdz 0,37%, tad mehāniskās īpašības vēl vairāk samazināsies, bet mazākā mērā nekā palielinot silīcija saturu: stiepes izturība kļūs 27,6 kgf/mm2, un pagarinājums palielināsies. būt 10,5%.
Pat neliela silīcija daudzuma negatīvās ietekmes iemeslu acīmredzami var uzskatīt par Mg2Si savienojuma veidošanos, jo silīcijam ir augsta afinitāte pret magniju. Jo vairāk silīcija ir sakausējumā, jo vairāk šī savienojuma būs. Mg2Si savienojums kristalizējas tā sauktā “ķīniešu fonta” formā un, atrodoties gar graudu robežām, izjauc cietā šķīduma graudu sasaisti, kā arī piesaista noteiktu daudzumu magnija.

Attēlā 26, a, b ir parādīti, lai salīdzinātu alumīnija sakausējumu mikrostruktūru ar 10% Mg liešanas stāvoklī, kas izgatavots no dažādas tīrības materiāliem. No augstas tīrības materiāliem atlietā sakausējuma struktūra sastāv no cieta magnija šķīduma alumīnijā graudiņiem, gar kuru robežām atrodas Al3Mg2 fāze. Uz zemas tīrības pakāpes materiāliem sagatavotā sakausējuma struktūrā papildus Al3Mg3 fāzei var redzēt Mg3Si savienojumu “ķīniešu fonta” formā un FeAl3 savienojumu divu veidu plākšņu veidā - plakanu un zvaigznes formas (tās acīmredzot ir dažādas vienas formas sadaļas). Mg2Si savienojums atrodas gar graudu robežām, un FeAl3 plāksnes atrodas graudu iekšpusē vai šķērso to robežas. Dažos gadījumos FeAl3 plāksnes krustojas ar Mg2Si kristāliem, kas norāda uz to primāro kristalizāciju no kausējuma. Pēc termiskās apstrādes Mg2Si fāze pāriet cietā šķīdumā, un sakausējuma, kas izgatavots no augstas tīrības pakāpes materiāliem, mikrostruktūra attēlo cieta šķīduma graudus (26.c att.).
Dzelzs un silīcija kaitīgo piemaisījumu krass ierobežojums, kā arī berilija, titāna un cirkonija piedevu ievadīšana alumīnija-magnija sakausējumos (AL27 un AL27-1) palīdz ievērojami palielināt šo sakausējumu izturību pret koroziju un mehāniskās īpašības. salīdzinot ar CO sakausējumu AL8.
Augstas tīrības pakāpes Al-Mg sakausējumu ar dažādu elementu piedevām papildu sakausējuma efektu var izsekot, izmantojot sakausējuma AL8M piemēru. Viens no trūkumiem Al-Mg sakausējumiem (AL8, AL27) ar augstu (līdz 11,5%) magnija saturu ir to tendence uz dabisko novecošanos, plastisko īpašību samazināšanās un plaisu iespējamība lējumos. Tomēr var pieņemt, ka var atrast veidus, kā stabilizēt AL8 sakausējuma īpašības. Viens no tiem ir samazināt α cietā šķīduma magnija pārsātinājuma pakāpi, t.i., samazināt magnija saturu sakausējumā. Tajā pašā laikā novecošanās procesa ātrums strauji samazināsies. Tomēr jāņem vērā, ka, samazinoties magnija saturam sakausējumā, sakausējuma mehāniskās īpašības pasliktinās. Lai uzlabotu sakausējumu mehāniskās īpašības šajā gadījumā, ir jāpiemēro sakausēšana un modifikācijas.

Tabulā 17. attēlā parādīti rezultāti par molibdēna un apstrādes ar kālija fluorcirkonāta sāli ietekmi uz Al-Mg (10,5% Mg) sakausējuma īpašībām un graudu izmēru atbilstoši darbam.
Ja kausējumu apstrādā ar kālija fluorocirkonātu, molibdēna ievadīšana procenta desmitdaļās veicina ļoti spēcīgu sakausējuma kristālisko graudu izsmalcinātību; vislielāko slīpēšanas efektu iegūst, AL8 sakausējumā ievadot 0,1% Mo.
Spēcīgāka graudu rafinēšana, pievienojot cirkoniju un molibdēnu kopā, nekā pievienojot katru no šiem elementiem atsevišķi, acīmredzot ir izskaidrojama ar to, ka katras piedevas šķīdība otras klātbūtnē samazinās. Tam vajadzētu radīt ievērojami lielāku intermetālisko daļiņu skaitu, t.i., kodolu veidošanās centrus. Kristalizācija no daudziem centriem nodrošina smalkāku graudu struktūru.
Pilnībā saskaņā ar graudu rafinēšanas efektu notiek mehānisko īpašību izmaiņas. Iesniegtie mehānisko pārbaužu rezultāti liecina, ka kausējuma apstrāde ar kālija fluorocirkonātu un 0,1% Mo ievadīšana ļauj palielināt sakausējuma stiprības īpašības no 29,9 līdz 43-44 kgf/mm2, tecēšanas robežu no 18 līdz 22. kgf/mm2 un relatīvais pagarinājums no 14 līdz 23%. Ja molibdēna saturs pārsniedz 0,1%, mehāniskās īpašības pasliktinās.
Tabulā 18. attēlā parādītas sakausējumu AL8, AL8M un AL27-1 salīdzinošās īpašības.

Kā minēts iepriekš, magnija satura samazināšana Al-Mg sakausējumos, kā arī sakausēšana ar dažādām piedevām var ievērojami samazināt pārsātināta cieta šķīduma sadalīšanās ātrumu, kā arī mainīt vispārējās korozijas ātrumu un sakausējumu jutību pret sakausējumiem. starpkristāliskā korozija.
Lai noskaidrotu šo efektu, darbā ir sniegti testu rezultāti sakausējumu mitrā kamerā ar dažāda magnija un leģējošo piedevu saturu (19. tabula).
Pētījumi arī parādīja, ka relatīvā svara pieauguma izmaiņas laika gaitā pakļaujas paraboliskajam likumam. Tas liecina, ka uz visu sakausējumu paraugu virsmas veidojas blīva oksīda plēve ar labām aizsargājošām īpašībām. Visintensīvākā oksīda plēves augšana notiek pirmajās 500 dienās. Pēc tam oksidācijas ātrums stabilizējas. Jāpiebilst, ka modificēto sakausējumu plēvei acīmredzot ir labākas aizsargājošās īpašības.

Mikrostruktūras izpēte parādīja, ka starpkristāliskās korozijas process sakausējumos saturošos visā korozijas testu laikā nav guvis vērā ņemamu attīstību.
Sakausējumi, kas satur 11,5% Mg, uzvedas atšķirīgi. Modificēto sakausējumu paraugu relatīvā svara pieauguma izmaiņu raksturs arī atbilst paraboliskajam likumam. Tomēr oksidācijas ātrums ievērojami palielinās, salīdzinot ar sakausējumu, kas satur 8,5% Mg, oksidācijas ātrumu, un oksīda plēve iegūst aizsargājošas īpašības ievērojami lielākā biezumā.
Sākotnējā sakausējumā relatīvā svara pieauguma izmaiņu raksturs arī pakļaujas paraboliskajam likumam. Tomēr laika intervālā no 300 līdz 500 dienām tiek novērots straujš oksīda plēves augšanas ātruma pieaugums. Acīmredzot šī parādība ir izskaidrojama ar oksīda plēves plaisāšanu šajā laika periodā, jo tajā rodas ievērojams iekšējais spriegums.
Pēc tam, kad jaunizveidotie oksīdi sadziedēs plaisas oksīda plēvē, oksidācijas ātrums samazināsies un paliks praktiski nemainīgs arī turpmāk.
11,5% Mg saturošu sakausējumu mikrostruktūras pētījums parādīja, ka oriģinālajā sakausējumā pēc 300 dienu ilgas korozijas pārbaudes graudu robežas stipri sabiezē β-fāzes nokrišņu dēļ, un sakausējums kļūst pakļauts starpkristāliskai korozijai. Acīmredzot šajā laika periodā sākas korozijas plaisu veidošanās, jo līdz 500. pārbaudes dienai korozijas plaisas ļoti dziļi iesūcas metālā, notverot diezgan daudz graudu robežu.
Atšķirībā no nemodificēta sakausējuma, modificētajos sakausējumos starpkristāliskās korozijas process aprobežojas ar metāla virsmas slāni un neattīstās spēcīgi pat pēc 1000 dienu korozijas testiem. Jāņem vērā, ka starpkristāliskās korozijas process ir vismazāk attīstīts sakausējumā, kas modificēts ar cirkoniju un molibdēnu.
Pilnībā saskaņā ar strukturālajām izmaiņām notiek sakausējumu mehānisko īpašību izmaiņas.
Kā liecina dati tabulā. 19, modificēto sakausējumu stiepes izturība pastāvīgi palielinās, kas izskaidrojams ar dabisko novecošanās procesu. Oriģinālajā sakausējumā paralēli notiek divi procesi: dabiskā novecošanās, kas sakausējumu nostiprina, un starpkristāliskās korozijas process, kas to mīkstina. Tā rezultātā oriģinālā sakausējuma stiepes izturība pat nedaudz samazinās par 1000 korozijas testu dienām.
Vēl vairāk liecina sakausējumu relatīvā pagarinājuma izmaiņas: sākotnējam sakausējumam straujš plastisko īpašību kritums sākas pēc 100 dienām pēc korozijas testiem, savukārt modificētajiem sakausējumiem tikai pēc 500 dienām. Jāatzīmē, ka modificēto sakausējumu elastības samazināšanās pēc 500 dienu korozijas pārbaudēm drīzāk ir izskaidrojama ar sakausējuma trausluma procesu dabiskās novecošanas rezultātā, nevis ar starpkristāliskas korozijas procesu.

Al-Mg sakausējumu ar augstu magnija saturu (AL8, AL8M, AL27-1, AL27) trūkumi ietver arī jutību pret starpkristālu koroziju un sprieguma koroziju, kas rodas ilgstošas karsēšanas rezultātā temperatūrā virs 80 ° C (20. tabula). . Tāpēc šie sakausējumi ir ieteicami tādu jaudas daļu ražošanai, kas īslaicīgi darbojas temperatūrā no -60 līdz +60 ° C, un dažos gadījumos tos var veiksmīgi izmantot trūcīgās bronzas un misiņa, nerūsējošā tērauda un deformējamā alumīnija vietā. sakausējumi, ja tiek darbināti komponenti un detaļas ar lielu pielietojumu (tostarp triecienu un mainīgas slodzes) dažādos apstākļos (tostarp jūras ūdenī un miglā).
Lai samazinātu plaisu veidošanās tendenci lējumos, kas izgatavoti no šiem sakausējumiem ilgstošas darbības laikā, ir jāierobežo magnija saturs sakausējumos līdz 10%, un daļas jādzēš eļļā, kas uzkarsēta līdz 50-60 ° C.
Sakausējumi AL23 un AL23-1 sacietējušā stāvoklī nav pakļauti starpkristālu korozijai. Šo sakausējumu liešanas stāvoklī, pārbaudot starpgranulāro koroziju, tiek novērota korozijas attīstība gar graudu robežām, ko izraisa šī sakausējuma liešanas struktūrā esošā β-fāzes pārpalikums gar graudu robežām, kas izdalās laikā. kristalizācijas process.
AL23-1 un AL23 sakausējumu tipiskās īpašības ir norādītas tabulā. 21.

AL23-1 un AL23 sakausējumus var apmierinoši metināt ar argona loka metināšanu. Metināto savienojumu stiprība ir 80-90% no pamatmateriāla stiprības. Labi rezultāti tika iegūti, metinot lietās detaļas no AL23-1 sakausējuma ar detaļām, kas izgatavotas no kaltā sakausējuma AMg6.
AL23-1 un AL23 marku sakausējumus var izmantot gan lietā, gan rūdītā stāvoklī. Lietā stāvoklī AL23 un AL23-1 sakausējumi ir paredzēti tādu detaļu ražošanai, kurām ir vidējas statiskas un salīdzinoši nelielas triecienslodzes. Sacietējušā stāvoklī AL23-1 sakausējums ir paredzēts detaļu ražošanai, kas darbojas vidējā statiskā un trieciena slodzē. AL29 klases sakausējums ir paredzēts darbam dažādos klimatiskajos apstākļos. AL29 sakausējuma lējumi tiek izmantoti bez īpašas termiskās apstrādes. AL29 sakausējumam liešanas stāvoklī ir apmierinoša izturība pret koroziju. Lai vēl vairāk palielinātu izturību pret koroziju, no AL29 sakausējuma izgatavotās detaļas tiek anodētas hromskābē. AL29 sakausējums, kas paredzēts iesmidzināšanai, pēc ķīmiskā sastāva atšķiras no AL13 sakausējuma ar lielāku magnija saturu, kā arī ar mazāku pieļaujamo piemaisījumu saturu. Sakausējums tiek izmantots liešanas stāvoklī. Mehānisko un liešanas īpašību ziņā sakausējums AL29 ir pārāks par sakausējumu AL13, un pēc visām pārējām īpašībām tas ir tam līdzīgs un tiek izmantots tādu detaļu ražošanai, kas darbojas vidējā statiskā un trieciena slodzē, kā arī ierīcēs, kas darbojas subtropu vidē. klimats. Detaļas, kas izgatavotas no AL29 sakausējuma, var ilgstoši darboties temperatūrā līdz 150°C.
AL22 sakausējums ir izstrādāts iesmidzināšanai, kas ir atradis zināmu pielietojumu tādu detaļu ražošanā, kas darbojas instalācijās un mezglos paaugstinātā temperatūrā vairākas minūtes un dažreiz vairākus desmitus minūšu. AL22 sakausējums satur lielu daudzumu magnija (10,5-13%), kas ļauj izmantot lējumus no tā sacietējušā stāvoklī. Sakausējuma leģēšana ar nelielām titāna un berilija piedevām palīdz uzlabot tā liešanas un stiprības īpašības. Sakausējums AL22 ir pārāks par sakausējumu AL13 gan tehnoloģisko īpašību, gan stiprības raksturlielumu, gan karstumizturības ziņā. Lai sakausējums būtu pēc iespējas stiprāks, tā augšējai robežai jābūt magnija saturam (līdz 13%) un silīcijam pie apakšējās robežas; Lietojot detaļas ar sarežģītu konfigurāciju, magnija saturam jābūt pie apakšējās robežas, bet silīcija - pie augšējās robežas.
Sakausējuma trūkums ir samazināta elastība. AL22 sakausējums tiek izmantots detaļu liešanai ar sarežģītu konfigurāciju, kas darbojas vidējā statiskā slodzē (agregātu un instrumentu tipa daļas) korozīvos atmosfēras un jūras ūdens apstākļos. Sakausējumu visplašāk izmanto detaļu iesmidzināšanai. Šajā gadījumā lējumi tiek izmantoti liešanas stāvoklī. Detaļas, kas izgatavotas no AL22 sakausējuma, var ilgstoši darboties temperatūrā līdz 200°C.
Jaunā lējuma sakausējuma marka AL28 tiek izmantota lietā stāvoklī (bez termiskās apstrādes) saldūdens cauruļvadu, naftas un degvielas sistēmu, kā arī kuģu mehānismu un aprīkojuma detaļu armatūras ražošanai, kuras darba temperatūra nepazūd. pārsniedz 100° C. Augstākā temperatūrā notiek intensīva cietā šķīduma sadalīšanās un β-fāzes nogulsnēšanās gar graudu robežām, kas izraisa sakausējuma trauslumu.
Tabulā 22 parāda AL28 sakausējuma mehāniskās īpašības atkarībā no galveno sakausējuma elementu satura kategorijas sastāvā.
0,1-0,2% Zr ievadīšana sakausējumā AL28 palielina stiprības īpašības par 2-3 kgf/mm2 un lējumu blīvumu, jo veidojas cirkonija hidrīda sakausējums, kas ir stabils kušanas temperatūrā. Izmantojot augstas tīrības izejmateriālus kā lādiņu, tiek novērots ievērojams sakausējuma stiprības un elastības pieaugums.

Sakausējumam LL28 ir augsta izturība pret koroziju saldūdenī un jūras ūdenī, kā arī jūras atmosfērā. Sakausējuma izturība pret koroziju šādos apstākļos tuvojas tīra alumīnija izturībai.
Attēlā 27. attēlā parādīti sakausējuma AL28 korozijas izturības pārbaudes rezultāti 3% NaCl šķīdumā, kas paskābināts ar 0,1% H2O2. Testa ilgums bija 1000 stundas Salīdzinājumam, AL8, AL13 un AL4 sakausējumi tika pārbaudīti tādos pašos apstākļos.

Tabulā 23. attēlā parādīti sakausējumu AL28, AL4 un AL13 paraugu stiepes pārbaudes rezultāti pirms un pēc 3% NaCl + 0,l% H2O2 ūdens šķīduma iedarbības, kas apstiprina, ka sakausējuma AL28 izturība pret koroziju ir augstāka par to. citiem pētītajiem alumīnija sakausējumiem.
AL28 sakausējuma mehāniskās īpašības palika nemainīgas pēc 10 000 stundu ilgas iedarbības korozīvā vidē, savukārt AL4 sakausējums uzrādīja zināmu stiprības īpašību pasliktināšanos un ievērojamu (vairāk nekā 50%) pagarinājuma samazināšanos.

AL28 sakausējuma paaugstinātā izturība pret koroziju ir izskaidrojama ar mangāna piedevas klātbūtni, kas labvēlīgi ietekmē tīra alumīnija un dažu alumīnija sakausējumu korozijas īpašības. AL28 sakausējumam nav tendence uz koroziju sprieguma apstākļos normālā temperatūrā, kā arī sildot līdz 100 ° C un turot ilgu laiku (līdz 1000 stundām). Tomēr pat salīdzinoši īslaicīga iedarbība temperatūrā virs 100°C krasi samazina šī sakausējuma veiktspēju korozīvā vidē, kas padara to praktiski neiespējamu izmantot paaugstinātā temperatūrā.
Eksperimentālo lējumu korozijas testi dabiskos apstākļos (Melnajā jūrā) 2-3 gadus parādīja, ka AL28 sakausējums nav pakļauts punktveida korozijai. AL28 sakausējums ir pierādījis sevi kā vienu no izturīgākajiem alumīnija sakausējumiem, pārbaudot jūras ūdenī, kas pārvietojas ar ātrumu 10 m/s. Kuģu gaisa kondicionētāju noslēgto freona kompresoru kartera darbība vairākus gadus ir apstiprinājusi iespējamību un uzticamību tos ražot no AL28 sakausējuma kā materiāla, kas ir izturīgs pret freona-22 iedarbību.
Jāteic, ka pēdējā laikā liela nozīme ir pievērsta sprieguma korozijai, jo mūsdienu mašīnbūvē un īpaši kuģu būvē tiek izvirzītas arvien lielākas prasības materiālu izturībai un veiktspējai tropu temperatūras, augsta mitruma un jūras ūdens apstākļos. Interesants ir darbs, kurā aprakstīts pētījums par alumīnija sakausējumu jutību pret sprieguma korozijas plaisāšanu.
Stiepes spēks tika izveidots, izmantojot iepriekš kalibrētu spoles atsperi. Slodze tika pārnesta uz paraugu ar diametru 5 mm. Parauga forma ļāva tam piestiprināt vannas ar kodīgu vidi. Lai izvairītos no saskares korozijas, instalācijas rokturi tiek noņemti no vannas. Par kodīgu vidi tika izmantots 3% NaCl + 0,1% H2O2 ūdens šķīdums.
Lai noteiktu laiku līdz atteicei atkarībā no sprieguma lieluma, paraugi tika ievietoti iekārtā, kurā tika izveidots spēks, kas atbilst 1,2-0,4 no parastās tecēšanas robežas. Iegūtie rezultāti ir parādīti attēlā. 28., 29., 30.

Tādējādi visiem pētītajiem sakausējumiem paraugu “dzīves” laika atkarība no sprieguma gaisā (t.i., ilgstoša izturība istabas temperatūrā) koordinātu spriegumā - laika logaritms līdz atteicei tiek izteikts ar taisni, kas raksturīgs lielākajai daļai metālisku materiālu: palielinoties slodzei, laiks pirms paraugu iznīcināšanas samazinās. Tomēr magnāliju (AL28, AL8 un AL27-1) sprieguma un laika līdz lūzumam attiecību izsaka ar šķeltu līkni, kas sastāv no diviem gandrīz taisniem zariem. Kreisais līknes atzars parāda, ka šo sakausējumu izturība pret koroziju sprieguma apstākļos lielā mērā ir atkarīga no sprieguma līmeņa; slodzes palielināšanās izraisa krasu parauga “dzīves” samazināšanos. Pie mazākām slodzēm izzūd laika līdz atteicei atkarība no spriedzes, t.i., pie šiem spriegumiem paraugu “dzīves ilgums” nav atkarīgs no sprieguma līmeņa - labais zars ir taisna, gandrīz paralēla laika asij . Šķiet, ka šiem sakausējumiem ir noteikts ierobežojums vai "slieksnis" izturībai pret koroziju.
Jāņem vērā, ka sakausējuma AL28 korozijas izturības robeža sprieguma apstākļos ir nozīmīga vērtība, aptuveni vienāda ar nosacīto tecēšanas robežu. Kā zināms, konstrukcijas spriegumu līmenis parasti nepārsniedz tecēšanas robežu, t.i., varam pieņemt, ka no šī sakausējuma izgatavoto lējumu korozijas plaisāšana praktiski ir izslēgta.
AL8 sakausējumam sprieguma korozijas izturības robeža nepārsniedz 8 kgf/mm2, kas ir aptuveni 2 reizes mazāka par šī sakausējuma tecēšanas robežu un norāda uz tā zemo izturību pret koroziju.
Sakausējuma AL27-1 sprieguma korozijas izturības robežu var uzskatīt par vienādu ar tā nosacītā tecēšanas robežu. AL27-1 sakausējums, tāpat kā sakausējums AL8, satur apmēram 10% Mg, tomēr tā papildu sakausēšana ar nelielu daudzumu (0,05-0,15%) berilija, titāna un cirkonija samazina tā uzņēmību pret korozijas plaisāšanu.
Pētījums par uzņēmību pret korozijas plaisāšanu karstuma ietekmē tika veikts, lai noteiktu temperatūru, kurā AL8, AL27-1 un AL28 marku alumīnija-magnija sakausējumi spēj ilgstoši saglabāt izturību pret sprieguma koroziju. , kā arī noteikt no šiem sakausējumiem izgatavoto detaļu īslaicīgas karsēšanas pieļaujamību procesa laikā.to izgatavošanā (piemēram, impregnēšanas, aizsargpārklājumu uzklāšanas u.c. laikā). Šo sakausējumu paraugi tika pakļauti novecošanai 70, 100, 125 un 150 ° C temperatūrā no 1 līdz 1000 stundām atkarībā no sildīšanas temperatūras un pēc tam testēti ar spriegumiem, kas vienādi ar 0,9–0,8 no sprieguma līmeņa, pie kura nenotiek korozijas plaisāšana. definēts sākotnējam stāvoklim.
Attēlā parādīts. 31 dati liecina, ka sakausējuma AL28 stresa korozijas izturība nesamazinās, ilgstoši karsējot līdz 100°C, un ir pieļaujama īslaicīga karsēšana līdz 150°C, nezaudējot veiktspēju korozīvā vidē.

Iepriekš uzkarsētu sakausējumu AL8 un AL27-1 korozijas izturības testēšanas rezultāti parādīja, ka no šiem sakausējumiem izgatavoto detaļu izmantošana paaugstinātā temperatūrā korozijas apstākļos ir praktiski nepieņemama. Iegūtie rezultāti, pētot alumīnija-magnija sakausējumu AL8, AL27-1 jutību pret korozijas plaisāšanu gan iegūtajā stāvoklī, gan pēc mākslīgās novecošanas, ļauj secināt, ka to korozijas uzvedību sprieguma apstākļos galvenokārt nosaka cietās vielas stabilitāte. risinājuma struktūra.
Salīdzinot sprieguma korozijas izturību AL8 un AL27-1 sakausējumiem, kas satur vienādu magnija daudzumu, redzams, ka sakausējumam AL27-1, kura struktūra tiek stabilizēta ar papildu sakausējumu, ir lielāka spriedzes korozijas izturība. Sakausējums AL28, kas satur 4,8-6,3% cietā šķīduma, kura stabilitāte ir augstāka nekā sakausējumiem ar 10% Mg, ir izturīgāks pret korozijas plaisāšanu.

Jautājums 1. Uzzīmējiet alumīnija-vara sistēmas fāzes diagrammu. Aprakstiet komponentu mijiedarbību šķidrā un cietā stāvoklī, norādiet strukturālās sastāvdaļas visos fāzu diagrammas apgabalos un izskaidrojiet sakausējumu īpašību izmaiņu raksturu noteiktā sistēmā, izmantojot Kurnakova noteikumus.

Vissvarīgākais duralumīnija piemaisījums ir varš.

A1-Cu sakausējumu fāzes diagramma (1. att.) attiecas uz III tipa fāzu diagrammām, kad komponenti veido cietu šķīdumu ar

ierobežota šķīdība, samazinās līdz ar temperatūras pazemināšanos. Sakausējumos, kuriem ir šāda veida fāzes diagramma, sekundārais

kristalizācija, kas saistīta ar cieta šķīduma daļēju sadalīšanos. Šādi sakausējumi var tikt pakļauti III un IV grupas termiskai apstrādei, t.i., sacietēšanai

Alumīnija - vara sakausējumu stāvokļa diagramma.

un novecošana.No fāzes diagrammas A1 - Cu izriet, ka vara augstākā šķīdība alumīnijā tiek novērota pie 548°, kad tā ir

5,7%; Temperatūrai pazeminoties, vara šķīdība alumīnijā samazinās un istabas temperatūrā ir 0,5%. Ja sakausējumi ar vara saturu no 0,5 līdz 5,7% tiek pakļauti rūdīšanai ar karsēšanu virs fāzu pārvērtību temperatūrām (piemēram, virs 5. punkta A1 - Cu sakausējumu fāzu diagrammā), tad sakausējums pārveidosies par viendabīgu cietu vielu. risinājums a. Pēc dzēšanas cietais šķīdums sadalīsies sakausējumā, ko papildina liekās fāzes izdalīšanās ar augstu dispersijas pakāpi. Šāda fāze Al-Cu sakausējumos ir cietais un trauslais ķīmiskais savienojums CuAl 2 .

Pārsātināta cieta šķīduma sadalīšanās var notikt ilgu laiku, ja sakausējums tiek turēts istabas temperatūrā (dabiskā novecošana) un ātrāk paaugstinātā temperatūrā (mākslīgā novecošana). Novecošanās rezultātā sakausējuma cietība un izturība palielinās, bet elastība un stingrība samazinās.

Saskaņā ar novecošanas teoriju, kas vispilnīgāk izstrādāta, izmantojot Kurnakova noteikumus, novecošanās process sakausējumos notiek vairākos posmos. Sakausējumu sacietēšana, kas novērota novecošanas rezultātā, atbilst pārmērīgu fāžu nokrišņu periodam ļoti izkliedētā stāvoklī. Struktūras izmaiņas var novērot tikai ar elektronu mikroskopu. Parasti šis procesa posms notiek rūdītos sakausējumos dabiskās novecošanas laikā. Tajā pašā laikā palielinās sakausējuma cietība un izturība.

Karsējot sacietējušos sakausējumus līdz relatīvi zemai temperatūrai, kas dažādiem sakausējumiem ir atšķirīga (mākslīgā novecošana), notiek otrā stadija, kas sastāv no izgulsnēto fāžu daļiņu palielināšanās. Šo procesu var novērot, izmantojot optisko mikroskopu. Palielinātu stiprināšanas fāžu nogulšņu parādīšanās mikrostruktūrā sakrīt ar jaunām īpašību izmaiņām - sakausējuma stiprības un cietības samazināšanos un tā plastiskuma un stingrības palielināšanos. Novecošana tiek novērota tikai sakausējumiem, kuriem ir fāzes diagramma ar ierobežotu šķīdību, kas samazinās, pazeminoties temperatūrai. Tā kā lielam skaitam sakausējumu ir šāda veida diagramma, novecošanās parādība ir ļoti izplatīta. Daudzu krāsaino metālu sakausējumu - alumīnija, vara u.c. termiskās apstrādes pamatā ir novecošanās fenomens.

Iepriekš apskatītajos A1-Cu sakausējumos šis process notiek šādi. Dabiskās novecošanas laikā cietinātā sakausējumā veidojas zonas (diski) ar paaugstinātu vara saturu. Šo zonu biezums, ko sauc par Guinier-Preston zonām, ir vienāds ar diviem līdz trim atomu slāņiem. Sildot līdz 100° un augstāk, šīs zonas pārvēršas tā sauktajā fāzē, kas ir ķīmiskā savienojuma CuA12 nestabila alotropiskā modifikācija. Temperatūrā virs 250° 9" fāze pārvēršas Ө (CuA1 2) fāzē. Tālāk notiek Ө (CuA1 2) fāzes nokrišņi. Sakausējumam ir vislielākā cietība un izturība pirmajā novecošanas stadijā.

D1 klases duralumīnijā cietā šķīduma sadalīšanās laikā izdalās arī fāze Ө, un D16 klases duralumīnijā šādas fāzes ir vairākas.

Duralumīnija detaļu termiskās apstrādes tehnoloģija sastāv no sacietēšanas, kas tiek veikta, lai iegūtu pārsātinātu cietu šķīdumu, un dabiskas vai mākslīgas novecošanas. Cietināšanai detaļas tiek uzkarsētas līdz 495° un atdzesētas aukstā ūdenī.

Rūdītajām daļām tiek veikta dabiska novecošanās, turot tās istabas temperatūrā. Pēc 4-7 dienu novecošanas detaļas iegūst visaugstāko izturību un cietību. Tādējādi D1 klases duralumīnija stiepes izturība atkvēlinātā stāvoklī ir 25 kg/mm 2 , un tā cietība ir vienāda N IN = 45; pēc sacietēšanas un dabiskās novecošanas stiepes izturība ir 40 kg/mm 2 , un cietība palielinās līdz N V = 100.

Cietā šķīduma sadalīšanās laiku var samazināt līdz vairākām stundām, karsējot cietinātu duralumīniju līdz 100 - 150 ◦ (mākslīgā novecošana), tomēr cietības un stiprības vērtības ar mākslīgo novecošanu ir nedaudz zemākas nekā ar dabisko novecošanu. novecošanās. Nedaudz samazinās arī izturība pret koroziju. Duralumīna markām D16 un D6 ir visaugstākā cietība un izturība pēc sacietēšanas un novecošanas.Duralumīna markas DZP un D18 ir sakausējumi ar paaugstinātu elastību.

Duralumīniju plaši izmanto dažādās nozarēs, īpaši lidmašīnu būvē, jo tiem ir zems īpatnējais svars un augstās mehāniskās īpašības pēc termiskās apstrādes.

Marķējot duraluminīnus, burts D apzīmē “duralumīniju”, un cipars ir sakausējuma parastais numurs.

2. DZELZS-OGLEKĻA SAKAUSĒJUMU STĀVOKĻU DIAGRAMMA

Dzelzs un oglekļa sakausējumi parasti tiek klasificēti kā divkomponentu sakausējumi. To sastāvs papildus galvenajām sastāvdaļām - dzelzi un oglekli satur nelielos daudzumos parastos piemaisījumus - mangānu, silīciju, sēru, fosforu, kā arī gāzes - slāpekli, skābekli, ūdeņradi un dažkārt dažu citu elementu pēdas. Dzelzs un ogleklis veido stabilu ķīmisku savienojumu Fe 3 C (93,33% Fe un 6,67% C), ko sauc par dzelzs karbīdu vai cementītu. Izmantotajos dzelzs-oglekļa sakausējumos (tēraudos, čugunos) oglekļa saturs nepārsniedz 6,67%, tāpēc praktiski ir noderīgi dzelzs sakausējumi ar dzelzs karbīdu (Fe-Fe 3 C sistēma), kuros otrā sastāvdaļa ir cementīts. nozīmi.

Ja oglekļa saturs pārsniedz 6,67%, sakausējumos nebūs brīvas dzelzs, jo tas viss nonāks ķīmiskā savienojumā ar oglekli. Šajā gadījumā sakausējumu sastāvdaļas būs dzelzs karbīds un ogleklis; sakausējumi piederēs otrajai sistēmai Fe 3 C -C, kas nav pietiekami pētīta. Turklāt dzelzs-oglekļa sakausējumi ar oglekļa saturu virs 6,67% ir ļoti trausli un praktiski netiek izmantoti.

Sakausējumi Fe -Fe 3 C (ar C saturu līdz 6,67%), gluži pretēji, ir liela praktiska nozīme. Attēlā 2. attēlā parādīta Fe -Fe 3 C sakausējumu stāvokļa struktūras diagramma, kas attēlota temperatūras - koncentrācijas koordinātēs. Ordinātu ass parāda sakausējumu sildīšanas temperatūras, un abscisu ass parāda oglekļa koncentrāciju procentos. Kreisā ordināta atbilst 100% dzelzs saturam, bet labā ordināta atbilst 6,67% oglekļa saturam (jeb 100% Fe 3 C koncentrācijai).

Labajā ordinātā ir Fe 3 C kušanas temperatūra, kas atbilst 1550° (punkts D diagrammā).

Sakarā ar to, ka dzelzs ir modifikācijas, kreisajā ordinātā papildus dzelzs kušanas temperatūrai ir 1535° (punkts A diagrammā), attēlotas arī dzelzs alotropo pārvērtību temperatūras: 1390° (punkts N ) un 910° (punkts G).

Tādējādi diagrammas ordinātas atbilst sakausējuma tīrajām sastāvdaļām (dzelzs un cementīts), un starp tām atrodas punkti, kas atbilst dažādu koncentrāciju sakausējumiem no 0 līdz 6,67% C

Rīsi. 2. Sakausējumu stāvokļa strukturālā diagrammaFe - Fe 3 C .

Noteiktos apstākļos ķīmiskais savienojums (cementīts) var neveidoties, kas ir atkarīgs no silīcija, mangāna un citu elementu satura, kā arī no lietņu vai lējumu dzesēšanas ātruma. Šajā gadījumā sakausējumos ogleklis izdalās brīvā stāvoklī grafīta veidā. Šajā gadījumā nebūs divu sakausējumu sistēmu (Fe -Fe 3 C un Fe 3 C -C). Tos aizstāj ar vienu Fe-C sakausējuma sistēmu, kurā nav ķīmisku savienojumu.

2.1. Dzelzs-oglekļa sakausējumu strukturālās sastāvdaļas.

Mikroskopiskā analīze liecina, ka dzelzs-oglekļa sakausējumos veidojas seši strukturālie komponenti, proti: ferīts, cementīts, austenīts un grafīts, kā arī perlīts un ledeburīts.

ferīts sauc par cietu oglekļa interkalācijas šķīdumu Fe a. Tā kā oglekļa šķīdība Fe ir nenozīmīga, ferītu var uzskatīt par gandrīz tīru Fe a. Ferītam ir uz ķermeni centrēts kubiskais režģis (BC). Zem mikroskopa šim strukturālajam komponentam ir dažāda lieluma gaišu graudu izskats. Ferīta īpašības ir tādas pašas kā dzelzs: tas ir mīksts un kaļams, ar stiepes izturību 25 kg/mm 2 , cietība N IN = 80, relatīvais pagarinājums 50%. Ferīta plastiskums ir atkarīgs no tā graudu lieluma: jo smalkāks graudiņš, jo lielāka tā plastiskums. Līdz 768° (Kirī punkts) tas ir ferimagnētisks, un virs tā ir paramagnētisks.

Cementīts sauc par dzelzs karbīdu Fe3C. Cementītam ir sarežģīts rombveida režģis. Mikroskopā šim strukturālajam komponentam ir dažāda izmēra plākšņu vai graudu izskats. Cementīts ir ciets (N IN > 800 vienības) un ir trausls, un tā relatīvais pagarinājums ir tuvu nullei. Izšķir cementītu, kas izdalās primārās kristalizācijas laikā no šķidra sakausējuma (primārais cementīts vai C 1), un cementītu, kas izdalās no cieta Y-austenīta šķīduma (sekundārais cementīts vai C 2). Turklāt cietā šķīduma sadalīšanās laikā a (reģions G.P.Q. stāvokļa diagrammā), izceļas cementīts, ko atšķirībā no iepriekšējiem sauc par terciāro cementītu vai C 3. Visām cementīta formām ir vienāda kristāliskā struktūra un īpašības, bet dažādi daļiņu izmēri – plāksnes vai graudi. Lielākās ir primārā cementīta daļiņas, bet mazākās ir primārā cementīta daļiņas. Līdz 210° (Kirī punkts) cementīts ir ferimagnētisks, un virs tā ir paramagnētisks.

Austenīts sauc par cietu oglekļa interkalācijas šķīdumu Fe Y. Austenītam ir seju centrēts kubiskais režģis (K12). Mikroskopā šim strukturālajam komponentam ir gaišu graudu izskats ar raksturīgām dubultlīnijām (dvīņiem). Austenīta cietība ir N IN = 220. Austenīts ir paramagnētisks.

Grafīts ir brīvi iesaiņots sešstūra režģis ar slāņveida atomu izvietojumu. Zem mikroskopa šim strukturālajam komponentam ir dažādu formu un izmēru plākšņu forma pelēkajā čugunā, pārslveida forma kaļamajā čugunā un sfēriska forma augstas stiprības čugunā. Grafīta mehāniskās īpašības ir ārkārtīgi zemas.

Visas četras uzskaitītās strukturālās sastāvdaļas vienlaikus ir arī dzelzs-oglekļa sakausējumu sistēmas fāzes, jo tās ir viendabīgas - cietie šķīdumi (ferīts un austenīts), ķīmiskais savienojums (cementīts) vai elementāra viela (grafīts).

Ledeburīta un perlīta strukturālās sastāvdaļas nav viendabīgas. Tie ir mehāniski maisījumi ar īpašām īpašībām (eitektiski un eitektoīdi).

Perlīts sauc par eitektoīdu ferīta un cementīta maisījumu. Tas veidojas no austenīta sekundārās kristalizācijas laikā un satur 0,8% C. Perlīta veidošanās temperatūra ir 723°. Šo kritisko temperatūru, kas novērota tikai tēraudā, sauc par punktu A±. Perlītam var būt slāņaina struktūra, ja cementītam ir plākšņu forma, vai granulēta struktūra, ja cementītam ir graudu forma. Lamelārā un granulētā perlīta mehāniskās īpašības nedaudz atšķiras. Lamelārā perlīta stiepes izturība ir 82 kg/mm 2 , relatīvais pagarinājums 15%, cietība N V = 190-^-230. Granulētā perlīta stiepes izturība ir 63 kg/mm 2 , relatīvais pagarinājums 20% un cietība R = 1,60-g-190.

Ledeburīts sauc par eitektisko austenīta un cementīta maisījumu. Tas veidojas primārās kristalizācijas procesā 1130° temperatūrā. Šī ir zemākā kristalizācijas temperatūra dzelzs-oglekļa sakausējumu sistēmā. Austenīts, kas ir daļa no ledeburīta, 723° leņķī pārvēršas par perlītu. Tāpēc zem 723° un līdz istabas temperatūrai ledeburīts sastāv no perlīta un cementīta maisījuma. Viņš ir ļoti grūts (N V ^ 700) un trausls. Ledeburīta klātbūtne ir baltā čuguna strukturāla iezīme. Dzelzs-oglekļa sakausējumu mehāniskās īpašības atšķiras atkarībā no konstrukcijas sastāvdaļu skaita, to formas, izmēra un atrašanās vietas.

Fe -Fe 3 C stāvokļa struktūras diagramma ir sarežģīta diagramma, jo dzelzs-oglekļa sakausējumos notiek ne tikai pārvērtības, kas saistītas ar kristalizāciju, bet arī pārvērtības cietā stāvoklī.

Robeža starp tēraudu un balto čugunu ir oglekļa koncentrācija 2%, un struktūras iezīme ir ledeburīta esamība vai neesamība. Sakausējumus ar oglekļa saturu mazāku par 2% (kuriem nav ledeburīta) sauc par tēraudiem, bet sakausējumus ar oglekļa saturu virs 2% (kuru struktūrā ir ledeburīts) sauc par balto čugunu.

Atkarībā no oglekļa koncentrācijas un tērauda struktūras čugunus parasti iedala šādās konstrukcijas grupās: hipoeutektoīdie tēraudi (līdz 0,8% C); struktūra - ferīts un perlīts; eitektoīdais tērauds (0,8% C); struktūra - perlīts;

hipereutektoīds tērauds (virs 0,8 līdz 2% C); struktūra - perlīts sekundārajā cementītā;

hipoeutektiskais baltais čuguns (no 2 līdz 4,3% C); struktūra - ledeburīts (sairdis), perlīts un sekundārais cementīts;

eitektiskais baltais čuguns (4,3% C); struktūra - ledeburīts;

hipereutektisks baltais čuguns (virs 4,3 līdz 6,67% C); struktūra - ledeburīts (sairdis) un primārais cementīts.

Šis sadalījums, kā redzams no Fe-Fe 3 C fāzes diagrammas, atbilst šo sakausējumu strukturālajam stāvoklim, kas novērots istabas temperatūrā.

3. jautājums.

Izvēlieties instrumentu karbīda sakausējumu detaļas virsmas smalkai frēzēšanai no 30KhGSA tērauda. Norādiet raksturlielumus, atšifrējiet izvēlēto sakausējuma zīmolu, aprakstiet sakausējuma strukturālās īpašības un īpašības.

Instrumentus iedala trīs grupās: griešanas (griezēji, urbji, frēzes u.c.), mērīšanas (mērinstrumenti, gredzeni, flīzes u.c.) un instrumenti karstai un aukstai metāla formēšanai (spiedogi, rasēšanas dēļi u.c.). Atkarībā no instrumentu veida prasības tēraudiem to izgatavošanai ir atšķirīgas.

Galvenā prasība griezējinstrumentu tēraudiem ir augsta cietība, kas nesamazinās augstās temperatūrās, kas rodas, apstrādājot metālus griežot (sarkanā pretestība). Metāla griešanas instrumentu cietībai jābūt R c = 60÷65. Turklāt griezējinstrumentu tēraudiem jābūt ar augstu nodilumizturību, izturību un apmierinošu stingrību.

Ātrgaitas tēraudu visplašāk izmanto griezējinstrumentu ražošanā. Ātrgaitas tērauds ir daudzkomponentu sakausējums un pieder pie karbīda (ledeburīta) tēraudu klases. Papildus dzelzs un ogleklim tā sastāvā ietilpst hroms, volframs un vanādijs. Galvenais leģējošais elements ātrgaitas tēraudā ir volframs. Visplašāk izmanto (3. tabula) ir ātrgaitas tērauda markas P18 (18% W) un P9 (9% W).

Ātrgaitas tērauds iegūst augstu cietību R C = 62 un sarkano pretestību pēc termiskās apstrādes, kas sastāv no rūdīšanas un atkārtotas rūdīšanas.

1. tabula

Ātrgaitas tērauda ķīmiskais sastāvs

(saskaņā ar GOST 5952-51)

tērauda marka
	C	W	Kr	V	Mo
R 18	0,70 – 0,80	17,5 – 19,0	3,8 – 4,4	1,04 – 1,4	≤0,3
R 9	0,85 – 0,95	8,5 – 10,0	3,8 – 4,4	2,0 – 2,6	≤0,3

3. attēlā parādīts ātrgaitas tērauda R18 termiskās apstrādes grafiks.

Mēs to izvēlamies kā instrumentu kategoriju tīrai frēzēšanai, jo... Šī tērauda šķira mums ir piemērota savu īpašību ziņā.

Ātrgaitas tērauda termiskai apstrādei ir vairākas pazīmes, kuras nosaka tā ķīmiskais sastāvs. Ātrtērauda karsēšana rūdīšanas laikā tiek veikta līdz augstai temperatūrai (1260-1280°), kas nepieciešama, lai austenītā izšķīdinātu hroma, volframa un vanādija karbīdus. Karsēšana līdz 800-850° tiek veikta lēni, lai izvairītos no lieliem iekšējiem spriegumiem tēraudā tā zemās siltumvadītspējas un trausluma dēļ, pēc tam tiek veikta ātra karsēšana līdz 1260-1280°, lai izvairītos no austenīta graudu augšanas un dekarbonizācijas. . Ātrtērauda dzesēšana tiek veikta eļļā. Plaši tiek izmantota arī ātrgaitas tērauda pakāpeniska rūdīšana sāļos 500-550° temperatūrā.

Ātrgaitas tērauda struktūra pēc rūdīšanas sastāv no martensīta (54%), karbīdiem (16%) un saglabātā austenīta (30%). Pēc sacietēšanas ātrgaitas tērauds tiek pakļauts atkārtotai rūdīšanai 560° leņķī. Parasti rūdīšanu veic trīs reizes ar noturēšanas laiku 1 stundu, lai samazinātu austenīta daudzumu un palielinātu tērauda cietību. Ekspozīcijas laikā rūdīšanas temperatūrā no austenīta izdalās karbīdi, un pēc atdzesēšanas austenīts pārvēršas martensītā. It kā notiek sekundāra sacietēšana. Ātrgaitas tērauda struktūra pēc rūdīšanas ir rūdīts martensīts, ļoti izkliedēti karbīdi un neliels daudzums saglabāta austenīta. Lai vēl vairāk samazinātu saglabātā austenīta daudzumu, ātrgaitas tēraudi tiek pakļauti aukstai apstrādei, ko veic pirms rūdīšanas. Zemas temperatūras cianidēšanas izmantošana ir ļoti efektīva, lai palielinātu cietību un nodilumizturību.

Ātrgaitas tēraudus plaši izmanto dažādu griezējinstrumentu ražošanai; Instrumenti, kas izgatavoti no šiem tēraudiem, darbojas ar griešanas ātrumu, kas ir 3-4 reizes lielāks par griešanas ātrumu no oglekļa tērauda instrumentiem, un saglabā griešanas īpašības, karsējot griešanas procesā līdz 600º - 620º.

Jautājums. 4 Atsperes izgatavošanai izvēlieties racionālāko un ekonomiskāko tērauda marku, kam pēc termiskās apstrādes jāiegūst augsta elastība un cietība vismaz 44 ... 45 HRC E. Norādiet raksturlielumu, norādiet tērauda sastāvu, izvēlieties un attaisno termiskās apstrādes režīmu. Aprakstiet un ieskicējiet tērauda mikrostruktūru un īpašības pēc termiskās apstrādes.

Atsperes tiek izmantotas enerģijas uzkrāšanai (atsperu motori), triecienu absorbēšanai un absorbēšanai, termiskās izplešanās kompensēšanai vārstu sadales mehānismos uc Atsperes deformācija var izpausties kā tās stiepšanās, saspiešana, locīšana vai sagriešanās.

Sakarību starp spēku P un atsperes deformāciju F sauc par atsperes raksturlielumu.

Pēc dizainera rokasgrāmatas - mašīnbūve, autors. Anurijevs. V.I., mēs izvēlamies racionālāko un ekonomiskāko tērauda marku:

Tērauds - 65G(mangāna tērauds), kura elastība un cietība ir vienāda ar 42...48 HRC E. saskaņā ar Requel. Tērauda termiskā apstrāde: sacietēšanas temperatūra - 830 ºC, (eļļas vide), rūdīšana - 480 ºC. Stiepes izturība (δ B) - 100 kg/mm², tecēšanas robeža (δ t) - 85 kg/mm 2, relatīvais pagarinājums (δ 5) – 7%, relatīvais sašaurinājums (ψ) – 25%.

Raksturojums – augstas kvalitātes atsperu tērauds ar P – S saturu ne vairāk kā 0,025%. Sadalīts 2 kategorijās: 1 – dekarbonizēts slānis, 2 – ar normalizētu dekarbonizētu slāni

5. jautājums. AK4-1 sakausējums tika izmantots lidaparātu dzinēju kompresoru disku ražošanai. Sniedziet aprakstu, norādiet sakausējuma sastāvu un mehānisko īpašību raksturlielumus, sakausējuma sacietēšanas metodi un raksturu, aizsardzības pret koroziju metodes.

AK4-1 ir uz alumīnija bāzes izgatavots sakausējums, kas deformācijas rezultātā tiek pārstrādāts izstrādājumā, stiprināts ar termisko apstrādi un karstumizturīgs.

Sakausējuma sastāvs: 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%, piemaisījumi līdz 0,83%. Sakausējuma stiepes izturība ir 430 MPa, tecēšanas robeža ir 0,2 - 280 MPa.

Leģēts ar dzelzi, niķeli, varu un citiem elementiem, kas veido stiprināšanas fāzes

6. jautājums. Ekonomiskie priekšnoteikumi nemetālisku materiālu izmantošanai rūpniecībā. Aprakstiet ar gāzi pildītu plastmasu grupas un īpašības, sniedziet piemērus no katras grupas, to īpašības un pielietojuma apjomu gaisa kuģu konstrukcijās.

Pēdējā laikā nemetāliskus polimēru materiālus arvien vairāk izmanto kā konstrukcijas materiālus. Polimēru galvenā iezīme ir tā, ka tiem ir vairākas īpašības, kas nav raksturīgas metāliem, un tās var kalpot kā labs papildinājums metāla konstrukcijas materiāliem vai aizstāt tos, kā arī dažādas fizikāli ķīmiskās un mehāniskās īpašības, kas raksturīgas dažāda veida plastmasām un nosaka vieglu pārstrādi produktos Plaši izmanto visās mašīnbūves nozarēs, instrumentu izgatavošanā, aparātu ražošanā un ikdienā. Plastmasas masām raksturīgs zems īpatnējais svars (no 0,05 līdz 2,0 g/cm 3 ), ir augstas izolācijas īpašības, labi iztur koroziju, tiem ir plašs berzes koeficientu diapazons un augsta nodilumizturība.

Ja nepieciešams iegūt izstrādājumus, kuriem ir pretkorozijas izturība, skābes izturība, klusums ekspluatācijā, vienlaikus nodrošinot konstrukcijas vieglumu, plastmasas masas var kalpot kā melno metālu aizstājēji. Pateicoties dažu veidu plastmasu caurspīdīgumam un augstajām plastmasas īpašībām, tos plaši izmanto drošības stikla ražošanā automobiļu rūpniecībai. Ražojot produktus ar augstām elektroizolācijas īpašībām, plastmasa aizstāj un izspiež augstsprieguma porcelānu, vizlu, ebonītu un citus materiālus. Visbeidzot, tvaika, benzīna un gāzes caurlaidība, kā arī augsta ūdens un gaismas izturība ar labu izskatu nodrošina plašu plastmasas izmantošanu vairākās nozarēs.

No plastmasas tiek izgatavoti gultņu ieliktņi, separatori, klusie zobrati, ventilatora lāpstiņas, veļas mašīnu un maisītāju lāpstiņas, radioiekārtas, radioaparātu un pulksteņu futrāļi, elektroiekārtas, sadalītāji, slīpripas, ūdensizturīgi un dekoratīvi audumi un dažādas figurālas plaša patēriņa preces.

Putuplasta plastmasa Tās ir vieglas ar gāzi pildītas plastmasas, kuru pamatā ir sintētiskie sveķi. Putuplastu iedala divās grupās: 1 - materiāli ar savstarpēji savienotām porām - sūkļi (blīvums mazāks par 300 kg/m3), 2 - materiāli ar izolētām porām - putas (blīvums vairāk nekā 300 kg/m3).

Putuplasta īpašības ir ļoti dažādas: dažiem ir cietība, piemēram, stiklam, citiem ir elastība, piemēram, gumijai. Visas putuplasta plastmasa ir piemērotas mehāniskai apstrādei ar galdniecības instrumentiem, karsētā stāvoklī ir viegli presējamas sarežģītu formu izstrādājumos un tiek salīmētas kopā. Lidmašīnu rūpniecībā putu plastmasu izmanto kā pildvielu starp divām apvalkām, lai palielinātu konstrukcijas stingrību un izturību, kā arī siltumu un skaņu izolējošu materiālu.

Darba mērķis: fāzu līdzsvara diagrammu un fāzu pārvērtību izpēte alumīnija bināros sakausējumos ar citiem elementiem.

Nepieciešamais aprīkojums, ierīces, instrumenti, materiāli: mufeļkrāsnis, cietības mērītājs TK-2M, duralumīnija paraugi, stends “Krāsaino sakausējumu mikrostruktūras”, metalogrāfiskais mikroskops.

Teorētiskā informācija

Alumīnijs ir būtisks metāls, ko plaši izmanto dažādu alumīnija sakausējumu ražošanā.

Alumīnija krāsa ir sudrabaini balta ar savdabīgu blāvu nokrāsu. Alumīnijs kristalizējas seju centrēta kuba telpiskajā režģī, tajā nav konstatētas alotropiskas pārvērtības.

Alumīnijam ir zems blīvums (2,7 g/cm3), augsta elektrovadītspēja (apmēram 60% no tīra vara elektrovadītspējas) un ievērojama siltumvadītspēja.

Alumīnija oksidēšanas rezultātā ar atmosfēras skābekli uz tā virsmas veidojas aizsargājoša oksīda plēve. Šīs plēves klātbūtne izskaidro alumīnija un daudzu alumīnija sakausējumu augsto izturību pret koroziju.

Alumīnijs ir diezgan izturīgs normālos atmosfēras apstākļos un pret koncentrētas (90-98%) slāpekļskābes iedarbību, taču to viegli iznīcina lielākā daļa citu minerālskābju (sērskābe, sālsskābe), kā arī sārmu iedarbība. Tam ir augsta elastība gan aukstā, gan karstā stāvoklī, tas ir labi metināts ar gāzes un pretestības metināšanu, taču tas ir slikti apstrādāts griežot un tam ir zemas liešanas īpašības.

Šādas mehāniskās īpašības ir raksturīgas velmētam un rūdītam alumīnijam:  V= 80-100 MPa,  = 35-40%, NV = 250...300 MPa.

Apstrādājot aukstā veidā, alumīnija stiprība palielinās un elastība samazinās. Attiecīgi pēc deformācijas pakāpes izšķir atlaidinātu (AD-M), daļēji auksti apstrādātu (AD-P) un auksti apstrādātu (AD-N) alumīniju. Alumīnija atkausēšana sacietēšanas noņemšanai tiek veikta pie 350…410 С.

Tīram alumīnijam ir dažādi pielietojumi. Pusfabrikāti ir izgatavoti no tehniskā alumīnija AD1 un AD, kas satur attiecīgi vismaz 99,3 un 98,8% Al, - loksnes, caurules, profili, stieple kniedēm.

Elektrotehnikā alumīnijs kalpo dārgāka un smagāka vara aizvietošanai vadu, kabeļu, kondensatoru, taisngriežu u.c. ražošanā.

Svarīgākie alumīnija sakausējumos iekļautie elementi ir varš, silīcijs, magnijs un cinks.

Alumīnijs un varš veido cietus šķīdumus ar mainīgu koncentrāciju. 0°C temperatūrā vara šķīdība alumīnijā ir 0,3%, bet 548°C eitektiskajā temperatūrā tā palielinās līdz 5,6%. Alumīnijs un varš attiecībās 46:54 veido stabilu ķīmisku savienojumu CuAl 2.

Apskatīsim alumīnija-vara sakausējumu stāvokli atkarībā no to sastāva un temperatūras (1. att.). CDE līnija diagrammā ir likvidusa līnija, un CNDF līnija ir solidusa līnija. NDF solidus līnijas horizontālo posmu sauc arī par eitektisko līniju.

MN līnija parāda vara temperatūras mainīgo šķīdību alumīnijā. Līdz ar to MN līnija ir robeža starp nepiesātinātiem cietiem šķīdumiem un piesātinātiem šķīdumiem. Tāpēc šo līniju bieži sauc arī par ierobežojošās šķīdības līniju.

I reģionā jebkurš sakausējums būs homogēns šķidrs alumīnija un vara šķīdums, t.i., AlCu.

R
ir. 1. Al–CuAl 2 sistēmas stāvokļa diagramma

II un III reģionā sakausējumi būs daļēji šķidrā un daļēji cietā stāvoklī.

II reģionā cietā fāze būs ciets vara šķīdums alumīnijā, bet šķidrā fāze būs šķidrs alumīnija un vara šķīdums, t.i. Al(Cu) + (Al Cu), ja mēs piekrītam cietu šķīdumu ar ierobežotu vara šķīdību alumīnijā apzīmēt kā Al (Cu).

III reģionā šķidrā fāze būs arī šķidrs alumīnija un vara šķīdums, bet cietā fāze būs metāla savienojums CuAl 2, t.i.
+ (Al Cu). Indekss “I” (primārais) parāda, ka CuAl 2 veidojās kristalizācijas laikā no šķidra stāvokļa.

Citās jomās pilnībā sacietētiem sakausējumiem būs šāda struktūra:

IV apgabalā ir homogēns ciets vara šķīdums alumīnijā, t.i., Al(Cu);

V reģionā – vara ciets šķīdums alumīnijā un sekundārs
;

VI reģionā - ciets vara šķīdums alumīnijā, sekundārais CuAl 2 un eitektisks, t.i., Al(Cu) +
+Al(Cu) + CuAl 2 ;

VII reģionā - primārais CuAl 2 un eitektiskais, t.i.
+Al(Cu) + CuAl 2 .

Šo sakausējumu eitektika ir īpašs mehānisks maisījums, kas sastāv no mainīgiem sīkiem kristāliem no vara cieta šķīduma alumīnijā un metāla savienojuma CuAl 2, t.i. Al(Cu) + CuAl 2 .

Visus Al – CuAl 2 sistēmas sakausējumus pēc struktūras un koncentrācijas var iedalīt četrās grupās:

1. grupa satur varu no 0 līdz 0,3%;

2. grupa satur varu no 0,3 līdz 5,6%;

3. grupa satur varu no 5,6 līdz 33,8%;

4. grupa satur varu no 33,8 līdz 54%.

Apskatīsim Al – CuAl 2 sistēmas sakausējumu uzbūvi.

Attēlā 2, A parāda pirmās grupas sakausējuma struktūru, kas sastāv no cieta vara šķīduma alumīnijā graudiem. Otrās grupas sakausējuma struktūra ir parādīta attēlā. 2, b: ir redzami cieta vara šķīduma alumīnijā graudi un sekundārā CuAl 2 kristāli,

Hipoeitektiskā sakausējuma struktūra (ciets vara šķīdums alumīnijā, sekundārā CuAl 2 kristāli un eitektika) ir parādīta attēlā. 2, V. Eitektiskā sakausējuma - eitektikas, kas sastāv no sīkiem kristāliem no cieta vara šķīduma alumīnijā un CuAl 2, struktūra ir parādīta attēlā. 2, G. Attēlā 2, d Parādīta hipereitektiskā sakausējuma struktūra, kas sastāv no primārajiem CuAl 2 kristāliem un eitektikas.

Sakausējumos, kas satur eitektiku, vara saturu var noteikt pēc to struktūras. Tomēr šajā gadījumā ir jāņem vērā vara daudzums, kas atrodas eitektikā un cietajā šķīdumā. Piemēram, hipoeutektiskā sakausējuma, kas satur 30% eitektikas un 70% cieta šķīduma, vara daudzums eitektikā

un cietā šķīdumā

Līdz ar to pētāmais sakausējums satur k x + k y = 14,06% vara, kas atbilst punktam A, kas atrodas uz Al – CuAl 2 sistēmas stāvokļu diagrammas abscisu ass (1. att.).

Nosakot hipereutektisko sakausējumu sastāvu, aprēķina vara daudzumu, kas atrodas eitektikā un ķīmiskajā savienojumā.
. Šo daudzumu summa atbildīs vara saturam hipereutektiskajā sakausējumā. Ķīmiskais savienojums CuAl 2 ir ļoti ciets un trausls.

Duralumīnus izmanto vidējas un augstas stiprības detaļu un konstrukcijas elementu ražošanai (  V= 420...520 MPa), kam nepieciešama izturība pie mainīgām slodzēm būvkonstrukcijās.

Duralumīnu izmanto, lai izgatavotu lidmašīnu apvalkus, rāmjus, stringus un detaļu, kravas automašīnu nesošos rāmjus un virsbūves utt.

Al un Si sakausējumus sauc par silumīniem. Tiem ir labas liešanas īpašības un tie satur 4...13% Si. No šo sakausējumu fāzu diagrammas (3. att.) izriet, ka silumīni ir hipoeitektiski vai eitektiski sakausējumi, kuru struktūrā ir ievērojams daudzums eitektikas.

Tomēr, liejot normālos apstākļos, šie sakausējumi iegūst neapmierinošu struktūru, jo eitektika izrādās rupji slāņaina, ar lieliem trausla silīcija ieslēgumiem, kas sakausējumiem piešķir zemas mehāniskās īpašības.

Attēlā 4, A Tiek parādīta 11...13% Si saturoša AL2 klases silumīna struktūra. Saskaņā ar stāvokļa diagrammu šāda sastāva alumīnija-silīcija sakausējumam ir eitektiska struktūra. Eitektika sastāv no  -ciets silīcija šķīdums alumīnijā (gaišs fons) un adatveida lieli un trausli silīcija kristāli. Asiņveida silīcija daļiņu izdalījumi rada iekšējus asus iegriezumus kaļamā alumīnijā un izraisa priekšlaicīgu bojājumu slodzes laikā.

Rīsi. 3. Al–Si sistēmas stāvokļa diagramma

Rīsi. 4. Silumīns: A– pirms modifikācijas, rupjās adatas eitektiskā (Al-Si) un primārā silīcija nogulsnēšana; b– pēc modifikācijas smalka eitektika

(Al-Si) un dendriti no cieta silīcija un citu elementu šķīduma alumīnijā

Modifikatora ieviešana maina kristalizācijas raksturu. Fāzes diagrammas līnijas nobīdās tā, ka sakausējums ar 11...13% silīcija kļūst hipoeitektisks.

Struktūrā parādās pārmērīgi gaiši graudi  -ciets šķīdums (4. att., b).

Modifikators maina silīcija daļiņu formu: adatveida daļiņu vietā izkrīt mazas vienādainās daļiņas, kas slodzes laikā nerada bīstamas sprieguma koncentrācijas.

Modifikācijas rezultātā šo sakausējumu stiepes izturība palielinās no 130 līdz 160 MPa, bet relatīvais pagarinājums no 2 līdz 4%.

Ar spiedienu apstrādāti sakausējumi satur mazāk par 1% silīcija. Alumīnija sakausējumos, kas satur magniju, silīcijs ar to saistās stabilā metāla savienojumā Mg 2 Si; ar alumīniju veido eitektiskā tipa fāzes diagrammu ar ierobežotu cieto šķīdumu daudzumu (5. att.).

Mg 2 Si savienojumam raksturīga augsta cietība, tā mainīgā šķīdība alumīnijā ļauj sasniegt ievērojamu sacietēšanu termiskās apstrādes laikā.

Elektrotehnikā tiek izmantoti alumīnija sakausējumi, piemēram, Aldrijs, leģēti ar magniju un silīciju. Cietinātiem sakausējumiem novecojot, Mg 2 Si izkrīt no cietā šķīduma un nostiprina to. Šīs apstrādes rezultātā ir iespējams iegūt stiepes izturību līdz 350 MPa ar relatīvo pagarinājumu 10-15%. Zīmīgi, ka šāda sakausējuma elektrovadītspēja ir 85% no vadoša alumīnija elektrovadītspējas. Tas ir saistīts ar faktu, ka novecošanas laikā no cietā šķīduma gandrīz pilnībā tiek noņemts Mg 2 Si un sakausējums sastāv no tīra alumīnija un stiprināšanas fāzes (Mg 2 Si).

R
ir. 6. Al–Mg sistēmas stāvokļa diagramma

Magnijs veido cietus šķīdumus ar alumīniju, kā arī  -fāze, kuras pamatā ir Mg 2 Al 3 savienojums. Lielākā daļa alumīnija sakausējumu satur ne vairāk kā 3% magnija, bet dažos lietajos sakausējumos, piemēram, magnijā, tā saturs sasniedz 12%.

Kā redzams no att. 6, eitektika veidojas alumīnija sakausējumos ar magniju. Magnija šķīdība alumīnijā ļoti atšķiras atkarībā no temperatūras.

Piemērs ir AL8 sakausējums. Lietā stāvoklī tam ir struktūra, kas sastāv no cieta magnija šķīduma alumīnijā graudiņiem un trauslā savienojuma Al 3 Mg 2 ieslēgumiem.

Pēc liešanas veic homogenizāciju 430 °C temperatūrā 15...20 stundas, kam seko rūdīšana eļļā.

Homogenizācijas procesā Al 3 Mg 2 ieslēgumi pilnībā pāriet cietā šķīdumā. Rūdītais sakausējums iegūst pietiekamu izturību (  V= 300 MPa) un lielāka elastība. Tajā pašā laikā sakausējums iegūst augstu izturību pret koroziju. AL8 sakausējuma novecošana ir kaitīga: strauji samazinās elastība un pasliktinās izturība pret koroziju.

Cinks tiek ievadīts dažos augstas stiprības alumīnija sakausējumos apjomā līdz 9%. Binārajos sakausējumos ar alumīniju temperatūrā virs 250 °C cinks (šajās robežās) atrodas cietā šķīdumā (7. att.).

Rīsi. 7. Al–Zn sistēmas stāvokļa diagramma

Visiem augstas stiprības sakausējumiem ir sarežģīts ķīmiskais sastāvs. Tādējādi sakausējums B95 satur 6% Zn, 2,3% Mg, 1,7% Cu, 0,4% Mn un 0,15% Cr. Cinks, magnijs un varš veido cietus šķīdumus un metālu savienojumus ar alumīniju MgZn 2, Al 2 CuMg - S fāze, Mg 4 Zn 3 Al 3 - T fāze. Sildot, šie metālu savienojumi izšķīst alumīnijā.

Piemēram, 475 ºС temperatūrā MgZn 2 šķīdība alumīnijā palielinās līdz 18% (8. att.).

Pēc sacietēšanas un mākslīgās novecošanas sakausējumam B95 ir  V= 600 MPa,  = 12%. Mangāns un hroms uzlabo sakausējuma novecošanās efektu un palielina izturību pret koroziju.

(masa)

Rīsi. 8. Al–MgZn 2 sistēmas stāvokļa diagramma

Drošības noteikumi

1. Sagatavojot mikrosekcijas, ievērojiet visus piesardzības pasākumus un drošības noteikumus.

2. Slīpējot mikrosekciju, paraugs jāatdzesē biežāk, lai izvairītos no pirkstu apdegumiem.

3. Kodinot plānas daļas, izmantojiet gumijas cimdus.

4. Pētot sakausējuma struktūru mikroskopā, jāpārliecinās, vai tas ir droši iezemēts.

5. Izmantojiet tikai derīgus instrumentus un aprīkojumu.

Darba kārtība

1. Izpētīt alumīnija sakausējumu stāvokļa diagrammu.

2. Norādiet dotā sakausējuma raksturlielumus (struktūra, fāzes pārvērtības, sastāvs, īpašības, pielietojuma joma).

3. Uzzīmējiet pētāmā sakausējuma struktūru.

Pētīto sakausējumu mikrostruktūru skices, norādot fāzes un strukturālās sastāvdaļas.

Pasniedzēja norādītās fāzes līdzsvara diagrammas kopēšana.

Noteikta sastāva sakausējumam visu fāzu pārvērtību apraksts karsēšanas vai dzesēšanas laikā un fāžu ķīmiskā sastāva noteikšana.

Kontroles jautājumi

Kāpēc daudzu alumīnija sakausējumu izturība pret koroziju ir zemāka nekā tīram alumīnijam?

Vai sakausējuma veidu ir iespējams noteikt pēc sakausējuma mikrostruktūras - liets vai kalts?

Kāda ir kalto alumīnija sakausējumu struktūra, ko nevar nostiprināt ar termisko apstrādi?

Kā tiek panākta vienfāzes alumīnija sakausējumu stiprināšana?

Kāda ir divfāzu alumīnija sakausējumu stiprinošā termiskā apstrāde?

Kāds ir duralumīnija sacietēšanas mērķis?

Kādas ir duralumīnija galvenās mehāniskās īpašības?

Kādus sakausējumus sauc par silumīniem?

Kāda ir alumīnija sakausējumu īpatnējā izturība?

Galvenie sakausējuma elementi alumīnija sakausējumos.

Darba mērķis: fāzu līdzsvara diagrammu un fāzu pārvērtību izpēte alumīnija bināros sakausējumos ar citiem elementiem.

Īsa teorētiskā informācija

Alumīnijs ir būtisks metāls, ko plaši izmanto dažādu alumīnija sakausējumu ražošanā.

Alumīnija krāsa ir sudrabaini balta ar savdabīgu blāvu nokrāsu. Alumīnijs kristalizējas seju centrēta kuba telpiskajā režģī, tajā nav konstatētas alotropiskas pārvērtības.

Alumīnijam ir zems blīvums (2,7 g/cm3), augsta elektrovadītspēja (apmēram 60% no tīra vara elektrovadītspējas) un ievērojama siltumvadītspēja.

Šādas mehāniskās īpašības ir raksturīgas velmētam un rūdītam alumīnijam:  V= 80-100 MPa,  = 35-40 %, NV= 250...300 MPa.

Apstrādājot aukstā veidā, alumīnija stiprība palielinās un elastība samazinās. Pēc deformācijas pakāpes izšķir atlaidinātu (AD-M), daļēji auksti apstrādātu (AD-P) un auksti apstrādātu (AD-N) alumīniju. Alumīnija atkausēšana sacietēšanas noņemšanai tiek veikta pie 350…410 С.

Elektrotehnikā alumīnijs kalpo dārgāka un smagāka vara aizvietošanai vadu, kabeļu, kondensatoru, taisngriežu u.c. ražošanā.

Svarīgākie alumīnija sakausējumos iekļautie elementi ir varš, silīcijs, magnijs un cinks.

I reģionā jebkurš sakausējums būs homogēns šķidrs alumīnija un vara šķīdums, t.i., AlCu.

Rīsi. 1. Al–CuAl 2 sistēmas stāvokļa diagramma

II un III reģionā sakausējumi būs daļēji šķidrā un daļēji cietā stāvoklī.

Citās jomās pilnībā sacietētiem sakausējumiem būs šāda struktūra:

IV apgabalā ir homogēns ciets vara šķīdums alumīnijā, t.i., Al(Cu);

V reģionā – vara ciets šķīdums alumīnijā un sekundārs
;

VI reģionā - ciets vara šķīdums alumīnijā, sekundārais CuAl 2 un eitektisks, t.i., Al(Cu) +
+Al(Cu) + CuAl 2 ;

VII reģionā - primārais CuAl 2 un eitektiskais, t.i.
+Al(Cu) + CuAl 2 .

Visus Al – CuAl 2 sistēmas sakausējumus pēc struktūras un koncentrācijas var iedalīt četrās grupās:

1. grupa satur varu no 0 līdz 0,3%;

2. grupa satur varu no 0,3 līdz 5,6%;

3. grupa satur varu no 5,6 līdz 33,8%;

4. grupa satur varu no 33,8 līdz 54%.

Apskatīsim Al – CuAl 2 sistēmas sakausējumu uzbūvi. Attēlā 2, A parāda pirmās grupas sakausējuma struktūru, kas sastāv no cieta vara šķīduma alumīnijā graudiem. Otrās grupas sakausējuma struktūra ir parādīta attēlā. 2, b: ir redzami cieta vara šķīduma alumīnijā graudi un sekundārā CuAl 2 kristāli,

un cietā šķīdumā

Līdz ar to pētāmais sakausējums satur

k x + k y = 14,06% vara,

kas atbilst punktam A, kas atrodas uz Al – CuAl 2 sistēmas stāvokļu diagrammas abscisu ass (1. att.).

Tehnoloģijā galvenokārt tiek izmantoti alumīnija sakausējumi, kas satur 2...5% vara, ko sauc par duralumīnu. Tie ir labi apstrādāti ar spiedienu, un tiem ir augstas mehāniskās īpašības pēc termiskās apstrādes un aukstās sacietēšanas. Duralumīnus izmanto vidējas un augstas stiprības detaļu un konstrukcijas elementu ražošanai (  V= 420...520 MPa), kam nepieciešama izturība pie mainīgām slodzēm būvkonstrukcijās. Duralumīnu izmanto, lai izgatavotu lidmašīnu apvalkus, rāmjus, stringus un detaļu, kravas automašīnu nesošos rāmjus un virsbūves utt.

Rīsi. 3. Al–Si sistēmas stāvokļa diagramma

Rīsi. 4. Silumīns: A– pirms modifikācijas, rupjās adatas eitektiskā (Al-Si) un primārā silīcija nogulsnēšana; b– pēc modifikācijas smalka eitektika

(Al-Si) un dendriti no cieta silīcija un citu elementu šķīduma alumīnijā

Modifikatora ieviešana maina kristalizācijas raksturu. Fāzes diagrammas līnijas nobīdās tā, ka sakausējums ar 11...13% silīcija kļūst hipoeitektisks. Struktūrā parādās pārmērīgi gaiši graudi  -ciets šķīdums (4. att., b). Modifikators maina silīcija daļiņu formu: adatveida daļiņu vietā izkrīt mazas vienādainās daļiņas, kas slodzes laikā nerada bīstamas sprieguma koncentrācijas.

Modifikācijas rezultātā šo sakausējumu stiepes izturība palielinās no 130 līdz 160 MPa, bet relatīvais pagarinājums no 2 līdz 4%.

Ar spiedienu apstrādāti sakausējumi satur mazāk par 1% silīcija. Alumīnija sakausējumos, kas satur magniju, silīcijs ar to saistās stabilā metāla savienojumā Mg 2 Si; ar alumīniju tas veido eitektiskā tipa fāzes diagrammu ar ierobežotu cieto šķīdumu daudzumu ( rīsi. 5).

Mg 2 Si savienojumam raksturīga augsta cietība, tā mainīgā šķīdība alumīnijā ļauj sasniegt ievērojamu sacietēšanu termiskās apstrādes laikā.

R
ir. 6. Al–Mg sistēmas stāvokļa diagramma

Kā redzams no att. 6, eitektika veidojas alumīnija sakausējumos ar magniju. Magnija šķīdība alumīnijā ļoti atšķiras atkarībā no temperatūras. Piemērs ir AL8 sakausējums. Lietā stāvoklī tam ir struktūra, kas sastāv no cieta magnija šķīduma alumīnijā graudiņiem un trauslā savienojuma Al 3 Mg 2 ieslēgumiem. Pēc liešanas veic homogenizāciju 430 °C temperatūrā 15...20 stundas, kam seko rūdīšana eļļā.

Rīsi. 7. Al–Zn sistēmas stāvokļa diagramma

Piemēram, 475 ºС temperatūrā MgZn 2 šķīdība alumīnijā palielinās līdz 18% (8. att.).

Pēc sacietēšanas un mākslīgās novecošanas sakausējumam B95 ir  V= 600 MPa,  = 12%. Mangāns un hroms uzlabo sakausējuma novecošanās efektu un palielina izturību pret koroziju.

(masa)

Rīsi. 8. Al–MgZn 2 sistēmas stāvokļa diagramma

Drošības noteikumi

Darba kārtība

Pētīto sakausējumu mikrostruktūru skices, norādot fāzes un strukturālās sastāvdaļas.

Pasniedzēja norādītās fāzes līdzsvara diagrammas kopēšana.

Noteikta sastāva sakausējumam visu fāzu pārvērtību apraksts karsēšanas vai dzesēšanas laikā un fāžu ķīmiskā sastāva noteikšana.

Kontroles jautājumi

Kāpēc daudzu alumīnija sakausējumu izturība pret koroziju ir zemāka nekā tīram alumīnijam?

Vai sakausējuma veidu ir iespējams noteikt pēc sakausējuma mikrostruktūras - liets vai kalts?

Kāda ir kalto alumīnija sakausējumu struktūra, ko nevar nostiprināt ar termisko apstrādi?

Kā tiek panākta vienfāzes alumīnija sakausējumu stiprināšana?

Kāda ir divfāzu alumīnija sakausējumu stiprinošā termiskā apstrāde?

Kāds ir duralumīnija sacietēšanas mērķis?

Kādas ir duralumīnija galvenās mehāniskās īpašības?

Kādus sakausējumus sauc par silumīniem?

Kāda ir alumīnija sakausējumu īpatnējā izturība?

Galvenie sakausējuma elementi alumīnija sakausējumos.

Al-Mg sistēmas sakausējumos ietilpst liela rūpniecībā plaši izmantoto sakausējumu grupa: AMg0,5; ; ; ; ; ; . No tiem tiek izgatavoti gandrīz visu veidu pusfabrikāti: loksnes, plāksnes, kalumi, štancēšana, presēti izstrādājumi (stieņi, profili, paneļi, caurules) un stieple. Visi aplūkojamās grupas sakausējumi ir labi metināti ar visiem metināšanas veidiem.

Šo sakausējumu pusfabrikātiem ir salīdzinoši augsts stiprības raksturlielumu līmenis salīdzinājumā ar citiem termiski nesacietējošiem sakausējumiem. Tādējādi minimālās tecēšanas robežas lokšņu materiālam (biezums ~ 2 mm) atkvēlinātā stāvoklī norādītajai sakausējumu sērijai ir attiecīgi 30, 40, 80, 100, 120, 150 un 160 MPa. Stiepes izturība parasti ir divreiz lielāka par tecēšanas robežu, kas norāda uz šo sakausējumu relatīvi augsto elastību. Tomēr tie diezgan ātri sacietē, kas negatīvi ietekmē to tehnoloģisko elastību. Pēdējais ievērojami samazinās, palielinoties magnija koncentrācijai. Tāpēc sakausējumus ar magnija saturu vairāk nekā 4,5% var klasificēt kā “puscietus” un pat “cietus” sakausējumus.

Paaugstināta magnija satura negatīvā loma ir izteiktāka presēto produktu ražošanā. Sakausējumi ar augstu magnija saturu tiek presēti ar mazu ātrumu (desmitiem reižu mazāku nekā, piemēram, daži Al-Zn-Mg vai Al-Mg-Si sistēmas sakausējumi), kas būtiski samazina presēšanas cehu produktivitāti. Velmēto pusfabrikātu ražošana no AMg6 sakausējuma ir darbietilpīgs process. Tāpēc nesen ļoti leģēto magniju sāka aizstāt ar tehnoloģiski modernākiem sakausējumiem, piemēram, sakausējumiem, kuru pamatā ir Al-Zn-Mg sistēma (1935, 1915, 1911), kas pēc stiprības īpašībām ievērojami pārsniedz AMg6 sakausējumu (īpaši tecēšanas robeža) un daudzās korozijas īpašībās nav zemākas par to.

Mazleģētais magnijs ar magnija saturu līdz 3% tiks izmantots vēl plašāk, jo tas ir izturīgs pret koroziju un elastīgs. Saskaņā ar Al-Mg sakausējumu fāzes diagrammu eitektiskā temperatūrā alumīnijā izšķīst 17,4% Mg. Pazeminoties temperatūrai, šī šķīdība strauji samazinās un istabas temperatūrā ir aptuveni 1,4%.

Tādējādi sakausējumiem ar augstu magnija saturu normālos apstākļos ir šī elementa pārsātinājums (atkarībā no sakausējuma pakāpes), un tāpēc tiem vajadzētu izrādīt novecošanas efektu. Tomēr strukturālās izmaiņas, kas notiek šajos sakausējumos cietā šķīduma sadalīšanās laikā, praktiski neietekmē stiprības raksturlielumu līmeni un tajā pašā laikā krasi maina pusfabrikātu izturību pret koroziju. Šīs anomālās uzvedības iemesls ir cietā šķīduma sadalīšanās raksturs un nogulšņu fāzes sastāvs. Tā kā Al-Mg sakausējumiem GP zonu veidošanās augšējā temperatūras robeža (jeb GP zonu kritiskā šķīdības temperatūra - t K) ir ievērojami zemāka par istabas temperatūru, cietā šķīduma sadalīšanās notiek pēc neviendabīga mehānisma ar pārejas (B') un līdzsvara (B-Mg 2 Al3) fāžu veidošanās. Šīs nogulsnes neviendabīgi veido kodolu saskarnēs (graudi, intermetāliskās daļiņas utt.), kā arī dislokācijās, un tāpēc to ieguldījums sacietēšanas procesā ir mazs, un to pilnībā kompensē mīkstināšanas pakāpe, ko izraisa magnija koncentrācijas samazināšanās cietais šķīdums. Šī iemesla dēļ praksē šīs grupas sakausējumu stiprināšanas efekts netiek novērots cietā šķīduma sadalīšanās laikā dabiskās vai mākslīgās novecošanas laikā vai dažādos atkausēšanas apstākļos.

B fāzei neitrālā hlorīdu ūdens šķīdumā (3% NaCl) ir negatīvs korozijas potenciāls, kas vienāds ar -0,930 V. Tajā pašā šķīdumā, bet pie zemākām pH vērtībām, t.i., skābā vidē, potenciālu starpība starp fāzi un cietais šķīdums, lai gan samazinās, bet paliek diezgan liels: (-0,864 V) - - (-0,526 V) = 0,338 V. Un, gluži pretēji, sārmainā vidē (3% NaCl + 1% NaOH) alumīnijs un alumīnija sakausējumi, kas satur 1 -9% Mg , kļūst negatīvāks par B fāzi, un potenciālā atšķirība norādītā magnija koncentrācijas apgabala galējām vērtībām ir attiecīgi +0,24 un +0,18 V. Apskatītās elektroķīmiskās izmaiņu pazīmes A1-Mg sakausējumu atsevišķu konstrukcijas komponentu raksturlielumi atkarībā no ārējās vides ir galvenokārt un nosaka šo sakausējumu MKK, RSK un KR pretestību.

No iepriekš minētā izriet, ka sakausējumi ar magnija saturu, kas pārsniedz 1,4%, var būt jutīgi pret vienu, diviem vai visiem iepriekš minētajiem korozijas veidiem. Taču liela pieredze ekspluatācijas konstrukcijās un daudzie eksperimenti liecina, ka praktiski sakausējumi, kuru magnija koncentrācija nepārsniedz 3,5% (AMrl, AMg2 un daļēji AMg3), neuzrāda jutību pret RS un RSC (56. att.).

Elektronu mikroskopiskie pētījumi liecina, ka tas ir saistīts ar diskrētu B fāzes daļiņu sadalījumu gar graudu robežām cietā šķīduma zemā pārsātinājuma dēļ. Tāpēc korozijas procesu neitrālā un skābā vidē ierobežo tikai to daļiņu elektroķīmiskā izšķīšana, kas nonāk sakausējuma virsmā tiešā saskarē ar elektrolītu.

Šādi sakausējumi ir izturīgi pret koroziju pat auksti apstrādātā stāvoklī, t.i., lai arī aukstā apstrāde paātrina cietā šķīduma sadalīšanos, tas nemaina nogulšņu sadalījuma raksturu pie graudu robežām. Tajā pašā laikā, pateicoties strukturālās anizotropijas labvēlīgajai ietekmei, ievērojami palielinās izturība pret koroziju. Sakausējumi ar magnija saturu vairāk nekā 3,5% (AMg3, AMg4) un īpaši vairāk nekā 5% (AMg5, AMg6) noteiktā struktūras stāvoklī un noteiktos vides apstākļos var būt jutīgi pret MCC un RSC, kā arī pret CR.

Al-Mg sistēmas sakausējumiem elektroķīmiskajiem faktoriem korozijas plaisāšanā ir daudz lielāka loma nekā citu sistēmu sakausējumiem. Tāpēc, lai palielinātu Ramana pretestību, ir ieteicams arī novērst B fāzes plēves veidošanos gar graudu robežām. Ražošanas apstākļos plaši izmantota ir tieši šī vidēji leģēta magnālija Ramana pretestības palielināšanas metode.

Mazleģētiem sakausējumiem, kuros magnija saturs pārsniedz 1,4%, termiskās un termomehāniskās apstrādes metožu izmantošanai, kas veicina vienmērīgu B fāzes sadalījumu, ir mazāka nozīme nekā vidēja un augsta sakausējuma sakausējumiem. Tomēr puscietušajā stāvoklī, kas iegūts, izmantojot LTMT efektu, papildus strukturālās anizotropijas parādīšanās, kas kavē korozijas izplatīšanos dziļāk, pozitīva ietekme šķiet arī vienmērīgākam B fāzes sadalījumam. Piemēram, korozijas dziļums uz AMg2 sakausējuma loksnēm, kas pakļautas TMT, ir ievērojami samazināts, salīdzinot ar korozijas dziļumu uz tradicionālajām auksti apstrādātajām loksnēm.

Vietējo bojājumu dziļuma palielināšanos AMg2 sakausējumā atkvēlinātā stāvoklī jūras atmosfēras apstākļos var arī daļēji saistīt ar B fāzes nokrišņu neviendabīgumu. Tādējādi AMg2 sakausējumam ir ieteicams izmantot tehnoloģiju, kas ļauj iegūt vienmērīgu pārpalikuma fāzes sadalījumu. Taču arī izmantojot parasto tehnoloģiju, zemais leģējošu elementu saturs izrādās noteicošais faktors šī sakausējuma izturības pret koroziju noteikšanā. To apstiprina diezgan augstā AMg2 sakausējuma izturība pret koroziju dažādās vidēs.

Tipisks piemērs ir Magnālijas uzvedība jūras ūdenī. Pēc 10 gadu ilgas testēšanas AMg2 tipa sakausējuma izturība pret koroziju bija ļoti līdzīga tai, kāda tā ir jūras atmosfērā (30. tabula).

AMg4 tipa sakausējumam ir ievērojami lielāks korozijas punktu dziļums jūras ūdenī nekā AMg2 tipa sakausējumam. AMg5 tipa sakausējumam maksimālais urbuma dziļums palielinās vēl straujāk.

Tādējādi jūras ūdenī ir skaidra korelācija starp jutīgumu pret strukturālo koroziju (t.i., sprieguma korozijas plaisāšanu un atslāņošanās koroziju) un normālu punktveida veidošanos. Palielinoties sakausējuma pakāpei, palielinās cietā šķīduma pārsātinājums un attiecīgi palielinās jutība pret strukturālo koroziju, kas saistīta ar tendenci uz selektīvu B fāzes nogulsnēšanos. Šajā sakarā AMg4, AMg5 un īpaši AMg6 sakausējumiem palielinās tehnoloģisko faktoru loma, kas nosaka vienmērīgu B fāzes sadalījumu sakausējumā.

Viens no efektīviem veidiem, kā palielināt vidēji leģēta magnālija izturību pret koroziju, ir TMT. Saskaņā ar to RSC un CR maksimālo pretestību var sasniegt tikai tad, ja pusfabrikātos veidojas poligonizēta struktūra kombinācijā ar vienmērīgu otrās fāzes sadalījumu. Pozitīvus rezultātus var sasniegt, apstrādes beigu posmā izmantojot arī atlaidināšanas režīmus temperatūrā, kas ir zemāka par magnija šķīdības līniju alumīnijā. Jāņem vērā, ka pusfabrikāti ar dažādu pārkristalizācijas pakāpi uzvedas atšķirīgi. Šobrīd konstrukcijas tiek izgatavotas no atkausētiem pusfabrikātiem ar daļēji (presēta un karsti velmēta pusfabrikāta) un pilnībā pārkristalizēta (auksti velmētas loksnes un caurules) struktūru. Tā kā korelācijas starp tehnoloģiskajiem parametriem un korozijas īpašībām mainās atkarībā no konstrukcijas rakstura, atlaidināšanas efektu aplūkosim atsevišķi auksti un karsti deformētiem pusfabrikātiem.

Alumīnija sakausējumu klasifikācija. Iegūto rezultātu analīze Stāvokļa diagramma alumīnija magnija

Jaunākie ieraksti