Разработка методов количественного фазового анализа для исследования и контроля структурного состояния сплавов Al-Mg-Li-Sc и Al-Si-Ge

• Автор: Бецофен, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Состояние вопроса

1.1. Применение алюминиевых сплавов в современном самолетостроении

1.2. Л1 сплавы, легированные скандием.

1.3. Структура, фазовый состав и особенности деформационного поведения сплавов с литием и
скандием.

1.4. Текстура и анизотропия механических свойств

сплавов с литием и скандием

1.5. Заключение по литературному обзору и постановка задач исследования.

Глава 2 Материалы и методы исследования

2.1. Материалы исследования
2.2. Методы исследования.
Глава 3. Разработка методов количественного фазового анализа
алюминиевых сплавов
3.1. Количественный фазовый анализ двухкомпонентных сплавов
3.2. Количественный анализ сплавов на основе системы АЫ1л.
Глава 4. Исследование текстуры а и Йфаз листов сплава
1л5с2г
4.1. Текстуры листов сплава 1,68 мм.
4.2. Анизотропия механических свойств сплава.
Глава 5. Применение метода количественного фазового анализа для исследования фазового состава неравновесных сплавов на основе алюминия.
5.1. Исследование фазового состава припоев из сплавов системы АЗве.
5.2. Исследование фазового состава
быстрозакристаллизованных сплавов А1Сг и А1Сг7,г
Основные выводы по работе
Список литературы


Как легирующий компонент он стал использоваться в -х годах [,-]. Природа взаимодействия скандия с алюминием такая же, как и других переходных металлов: при затвердевании слитка он в большей или меньшей мере (в зависимости от скорости охлаждения при кристаллизации) входит в твердый раствор, образуя при низких температурах пересыщенные или аномально пересыщенные твердые растворы. Мри последующих нагревах слитка (гомогенизации, нагреве перед горячей обработкой давлением) происходит распад пересыщенного твердого раствора скандия в алюминии с выделением дисперсных вторичных частиц алюминида А1з8с, которые на ранних стадиях распада твердого раствора оказывают непосредственное упрочняющее действие, повышают температуру рекристаллизации полуфабрикатов и способствуют получению нерекристаллизованной субзеренной структуры, вызывая структурное упрочнение [,]. Однако некоторые особенности образования и распада твердого раствора скандия в алюминии, которые обсуждаются ниже обусловливают значительно большую эффективность скандия по сравнению с другими переходными металлами и делают его незаменимым легирующим элементом при разработке новых сплавов различных систем легирования. Скандий в качестве легирующего элемента введен в сплавы , (система Al-Zn-Mg), (система Al-Mg-Li), (система AI-Zn-Mg-Cu). Но особенно плодотворным оказалось его введение в свариваемые термически нсупрочнясмые коррозиопностойкис сплавы системы А1-Mg - магналии. Благодаря легированию скандием в России в х годах создана на основе системы Al-Mg целая группа термически неупрочпясмых свариваемых сплавов 0, 5, 3, 5 с уникальным сочетанием физических и механических свойств. Аналогов этим сплавам за рубежом нет. Сплавы системы Al-Zn-Mg-Cu В, Воч, В и др. Они подвергаются закалке и искусственному старению по различным режимам. Поэтому важным направлением совершенствования этих сплавов является разработка новых смягчающих режимов старения типа Т2 и ТЗ, которая направлена на повышение характеристик конструкционной прочности, снижение чувствительности к некоторым видам коррозии. Аналогичную термическую обработку (смягчающие режимы старения Т и Т) применяют в США к полуфабрикатам из сплавов , , . Однако вариантов режимов старения в США разработано значительно больше. Перспективным направлением является разработка гранулируемых сплавов и совершенствование технологии получения деформированных полуфабрикатов из гранул. Гранулируемые сплавы - это особая группа порошковых сплавов, которые получают из гранул - литых частиц диаметром от сотен мкм до 2-3 мм. Гранулы получают разбрызгиванием или распылением жидкого сплава, капли которого кристаллизуются в воде или в газовом потоке при высоких скоростях охлаждения (3-4 К/с) [,]. Работы по гранулируемым алюминиевым сплавам у нас в стране и за рубежом ведутся в течение длительного времени (около лет), разработана целая группа новых жаропрочных и высокопрочных сплавов, которые по уровню свойств существенно превосходят свои аналоги, изготавливаемые по обычной технологии из слитков. Однако широкого промышленного производства полуфабрикатов из этих сплавов нет. Проблема получения качественных полуфабрикатов из гранул оказалась очень сложной: требуется использование эффективных способов очистки гранул от посторонних включений и газовых примесей. Существующее оборудование не обеспечивает необходимого уровня гранулируемых сплавов, что и приводи т к нестабильности свойств. Поэтому главные усилия должны быть направлены на преодоление технологических трудностей получения качественных полуфабрикатов, т. Другим важным направлением получения суперпрочных материалов па алюминиевой основе являются поисковые исследования получения сплавов с аморфной или смеси аморфной с кристалликами твердых растворов нанометрических размеров. Такие материалы получают при сверхбыстром затвердевании при скоростях охлаждения 6 К/с и более или другими специальными методами. Поисковые работы в этом направлении в течение последнего десятилетия ведутся в США, Англии и особенно в Японии [3,,]. Эти исследования показали, обнадеживающие результаты.