Повышение механических свойств вторичных алюминиевых сплавов путем рационализации их составов и режимов термической обработки

• Автор: Рабинович, Александр Маркович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 215 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Качество вторичных и первичных литейных алюминиевых сплавов .

1.2. Влияние структуры, химического и фазового состава на свойства литейных вторичных сплавов. .
1.2.1. Влияние химического состава на механические свойства сплавов в литом состоянии

без термообработки .

1.2.2. Зависимость механических свойств от химического состава вторичных алюминиевых сплавов после термообработки . .

1.3. Микролегирование вторичных литейных алюминиевых

сплавов.

1.4. Заключение и задачи исследования. .

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Приготовление и термическая обработка сплавов . .
2.2. Методика расчета коэффициентов регрессии и ошибок в их определении при построении моделей сплавов
путем планирования эксперимента .
2.3. Металлографические исследования
2.4. Измерение электросопротивления образцов при
старении . .
3. ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВТОРИЧНЫХ СИЛУМИНОВ АК5М2 И АК5М7 ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ИХ
СОСТАВОВ .
Стр.
4. ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВТОРИЧНЫХ СИЛУМИНОВ АК5М2 И АК5М7 ПУТЕМ РАВДОНАЛИЗАЦИИ ИХ
СОСТАВА И РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ .
5. МИКРОЛЕГИРОВАНИЕ ВТОРИЧНЫХ СПЛАВОВ АК5М2 И АК5М7. . .
5.1. Принципы отбора и расчета концентраций добавок
и микролегирующих комплексов . .
5.2. Влияние Ло , V , Си. и У на механические свойства АК5М2.
5.3. Влияние Ъс , Ш , и Ы на механические
свойства сплава АК5М2
5.4. Влияние Мо , Со , Ся , и У на механические свойства сплава АК5М7
5.5. Влияние , Ш и З на механические
свойства сплава АК5М7 .
5.6. Влияние магния на структуру и механические
свойства сплава Ж5Ш
5.7. Влияние Ое , Яп, , Сс1 и бг на механические свойства сплава АК5М2 . ЮЗ
5.8. Влияние добавок на формирование структуры
сплава АК5М2 ,.ь Ю
5.9. Комплексное легирование вторичных сплавов
АК5М2 и АК5М7.
5 Исследование процесса старения сплава АК5М2 с
добавками ряда элементов.
6. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОПРОБОВАНИЯ
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Особенно вредное действие магний оказывает в сплавах (типа АК7), где содержание меди около 1,5#, так как уровень свойств этих сплавов и так невысок. Однако дальнейшее увеличение концентрации магния с 1,7# до 2,2# повышает предел прочности на разрыв и доводит его до уровня свойств сплавов с 0,7# магния, что хорошо согласуется с результатами работ /-/. Дополнительное упрочнение сплавов системы А1- ЙС - Са вызывает добавка цинка, особенно заметное при низком содержании магния (рис. Рис. В работе // не анализируется влияние элементов на относительное удлинение сплавов после термической обработки, а лишь приведены отдельные результаты, свидетельствующие о низком уровне пластичности более чем у половины исследованных составов. Остается открытым вопрос: является ли это причиной влияния химического состава или непригодностью выбранных режимов термической обработки по отношению к данным составам. В связи с этим представляет интерес установление взаимосвязи режимов термической обработки с химическим составом сплава и эго механическими свойствами для вызывающей практический интерес области концентраций легирующих элементов. Изучению эффективности термообработки в зависимости от содержания в сплаве АК7 примесей меди и железа посвящены работы /, /. Как видно из рис. I.2-1. В сплаве с содержанием меди до 1# или более 1,5# температура закалки не зависит от соотношения этих элементов и равна соответственно 5°С и 5°С. Установленный факт авторы объясняют относительным уменьшением количества соединения при увеличении содержания железа за счет образования соединения ( Л Си, ). В сплаве с 2,0# меди (рис. С понижается), но не настолько, чтобы исключить всю медь из процесса упрочнения. Рис. Зависимость механических свойств сплава АК7 с 0,6# ? Рис. Установлено //, что с повышением содержания железа распад твердого раствора замедляется и эффект упрочнения падает. Результаты /, / подтверждают необходимость выбора режима термической обработки с учетом химического состава сплава. Однако вопрос о влиянии других компонентов, кроме меди и железа, на кинетику старения и выбор режима закалки выходит за par,тки рассмотрения данной работы. По вторичным силуминам практически нет работ, где бы прямыми методами устанавливался фазовый состав и морфология продуктов старения. В сплавах системы Jl~ Si-Си,- Jllj , основными фазами-уп-рочнятелями могут быть Си,Мъ 9 e -фаза ( Jlz Си JlUj, ), JU^Sl и четвертая фаза W (Cu^Myg JU5) //. Mi- Си , либо к тройной Jt - Si—JUj. В ряде других работ /-/ говорится об образовании в процессе старения метастабильной fi" -фазы, отчасти ответственной за упрочнение во время старения сплавов системы Si. СцА1г)9 5; ( ). Установлено, что максимальное упрочнение вторичных силуминов достигается, когда присутствуют фазы и 5 в сплавах АК7 и АК5М2; , 5 и 0 в сплаве АК5Ш. Как видно из результатов приведенных работ, структура вторичных сплавов неоднородна. Преобладание значительного количества грубых дефектов, в первую очередь, частиц избыточных фаз полностью нерастворимых при термообработке, создают серьезные препятствия на пути достижения уровня свойств первичных сплавов. В этом плане особое внимание заслуживают работы, направленные на изучение процесса микролегирования как эффективного способа воздействия на структуру и фазовый состав вторичных сплавов. Совместная оптимизация химического состава и режимов термообработки с установлением их взаимовлияния является дополнительным резервом на пути повышения уровня механических свойств вторичных сплавов. Микролегирование оказывает большое влияние на формирование структуры гетерогенных сплавов, какими являются литейные вторичные сплавы. Их свойства зависят не только от химического и фазового состава, но и от формы и размеров многочисленных интерметаллических включений, образованных как основными компонентами сплава, так и примесят. Главными вопросами рационального микролегирования сплавов являются следующие: какими элементами легировать сплав, какова оптимальная концентрация добавок микролегирущего комплекса и как осуществить легирование жидких металлов (порядок присадки элементов, температура легирования и т.