книги из ГПНТБ / Дорофеев, А. Л. Индукционная структуроскопия

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

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

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

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

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

61

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

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

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

Т а б л и ц а 4-6

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

62

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

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

Для изучения процессов старения сплава АК8 при температурах 150 н 170°С были проведены непрерывные измерения электрической проводимости.

Электрическая проводимость сплавов АК6, АК8, гак же как сплава Д16, в течение первых пяти часов после закалки снижается и практически достигает значений электрической проводимости состаренного материала, а предел прочности сначала возрастает быстро, а затем медленнее и к концу пятых суток рост его прекращается.

Характер изменения электрической проводимости об­ разцов сплава АК4-1 изучался в зависимости от различ­ ных режимов термической обработки: при обычной за­ калке в зависимости от температуры среды охлаждения, температуры старения, длительности старения и при изо­ термической закалке в зависимости от изотермической выдержки при охлаждении в расплаве селитры и дли­ тельности изотермической выдержки в среде охлаждения (рис. 4-6).

Измерение электрической проводимости проводилось параллельно двумя методами: индукционным и электро­ контактным на микроомметре М-246. Образцы для изме­ рения контактным методом вырезались из центральной части темплета. При бесконтактном методе измерение электрической проводимости производилось по сечению темплета через каждые 10 мм. Изменений показаний по сечению темплета выявлено не было.

Электрическая проводимость сплава в прессованном состоянии без термической обработки в среднем равна 20 м/ (ом • мм2).

На рис. 4-6,а показаны изменения электрической про­

в воде и искусственном старении при температуре 190°С

66

С понижением температуры воды при закалке про­ цесс распада твердого раствора происходит интенсивнее, причем электрическая проводимость тем больше, чем вы­ ше температура и длительность выдержки искусственно­ го старения. Закалка в масле существенно изменяет ха­ рактер изменения электрической проводимости.

200

в прессованном состоянии после различных видов тер­ мической обработки (в скобках указана температура старения).

При изотермической закалке закономерность измене­ ния электрической проводимости соответствует измене­ нию электрической проводимости при обычной закалке. Повышение температуры расплава солей увеличивает электрическую 'проводимость сплава. Наиболее высокое значение электрической проводимости соответствует тем­ пературе 200°С. При этомтермически обработанный сплав по электрической проводимости трудно отличить от сплава в 'исходном состоянии.

Характерные изменения электрической проводимости прочности сплава В93 в зависимости от нагрева при тем­ пературах от 150 до 400 °С показаны на рис. 4-7. По мере повышения температуры нагрева электрическая проводи­ мость материала возра­ стает и при температу- кгс/лсмг м/Ьм-л-ле1)

69

Рис. 4-9. Влияние температуры нагрева / и вре­ мени выдержки Т на электрическую проводи­ мость образцов из сплава В93.

Если при механической обработке возникают темпера­ туры, превышающие 200°С, то возможно размягчение ма­ териала (снижение его прочности). Весьма опасны на­ рушения режимов механической обработки при фрезеро­ вании, так как в поверхностных слоях закаленных и состаренных деталей из алюминиевых сплавов в резуль­ тате воздействия обрабатывающего инструмента выде­ ляется большое количество тепла. Снижение прочности верхнего слоя сплава зависит от многих факторов, свя­ занных с режимом механической обработки. На сниже­ нии прочности могут сказаться увеличение скорости ре­ зания выше установленной нормы, величина подачи, виды охлаждения. Чаще всего причиной разогрева по­ верхностного слоя является затупленный режущий инст-

70