Обеспечение заданного комплекса свойств изделий из алюминиевых деформируемых коррозионно-стойких сплавов выбором режима охлаждения при закалке и нанесением многослойных покрытий

• Автор: Ван Яньлун
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ Стр.

ВВЕДЕНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Влияние химического состава и технологических факторов

на структуру и свойства термоупрочняемых алюминиевых сплавов.

1.1.1. Литейный процесс.

1.1.2. Обработка давлением

1.1.3. Термообработка.

1.1.3.1. Отжиг

1.1.3.2. Закалка

1.1.3.3. Старение.
1.2. Способы прогнозирования фазового состава и свойств
изделий из термоупрочняемых алюминиевых сплавов.
1.2.1. Прогнозирование фазового состава сплавов по
изотермическим и термокинетическим диаграммам, рассчитанным методом САЬРНАО
1.3. Прогнозирование свойств сплавов по экспериментальным
диаграммам температуравремясвойство.
1.3.1. Построение Скривых методом определения механических
свойств.
1.3.2. Построение Скривых методом определения
чувствительности к межкристаллитной коррозии
1.4. Прогнозирование свойств изделий на основе теории
закалочного фактора.
Стр.
1.4.1. Кинетика образования выделений при непрерывном
охлаждении.
1.4.2. Влияние изотермических выдержек при охлаждении на
свойства сплавов.
1.4.3. Влияние непрерывного охлаждения на свойства сплавов
1.5. Влияние антикоррозионных покрытий на структуру и
коррозионную стойкость термоупрочняемых алюминиевых сплавов
1.5.1. Многослойные ламельные цинкнаполненные покрытия
1.5.2. Покрытия, получаемые методом высокоскоростного
газопламенного напыления.
Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материалы исследования.
2.2. Методика проведения исследований.
2.2.1. Исследование температурного поля при закалке.
2.2.2. Расчет изотермических и термокинетических диаграмм,
изменения фазового состава при старении закаленных сплавов, равновесного фазового состава сплавов в твердом состоянии. Расчет теплофизических характеристик сплава
2.2.3. Металлорафические исследования
2.2.4. Просвечивающая электронная микроскопия.
2.2.5. Дюротометрические исследования.
2.2.6. Рентгеноструктурное и микрорентгеноспектральное
исследование.
2.2.7. Коррозионные исследования
2.2.8. Исследование влияние скорости охлаждения при закалке на
структуру и свойства методом торцовой закалки
2.2.9. Методы и оборудование для построения Собразных
диаграмм времятемпературасвойства
2.2 Методика нанесения покрытий.
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ И
ТЕРМОКИНЕТИЧЕСКИХ ДИАГРАММ ФАЗОВОГО РАСПАДА ТЕРМОУГГРОЧНЯЕМЬТХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
3.1. Уравнения, использованные при расчете диаграмм
состояния
3.2. Результаты расчета ИТД, ТКД, диаграмм эволюции фаз при изотермической выдержке во время охлаждения при закалке
и старении сплава В
3.3. Результаты расчета ИТД, ТКД, диаграмм эволюции фаз при
старении сплавов АДЗ1, АДЗЗ
3.4. Результаты расчета равновесного состава сплавов АД,
АДЗЗ и В при повышенных температурах.
3.5. Результаты расчета температурных зависимостей
физических характеристика сплавов АДЗ 1, АДЗЗ и В
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ
ОХЛАЖДЕНИЯ ПРИ ЗАКАЛКЕ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СПЛАВОВ.
4.1. Исследование влияния продолжительности изотермической
выдержки при закалке на структуру и свойства сплавов
4.2. Теоретическое обоснование уравнений теории закалочного
фактора.
4.2.1. Описание кинетики образования выделений и свойств при
изотермическом и непрерывном охлаждении.
4.2.1.1. Прогнозирование механических характеристик.
4.2.1.2. Прогнозирование показателей коррозионной стойкости
4.3. Построение Собразных диаграмм твердости и коррозионной
стойкости сплава В.
4.4. Проверка результатов прогнозирования методом торцевой
закалки.
4.5. Прогнозирование структуры и свойств элементов пресс
форм для производства изделий из вспенивающихся пластмасс.
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОКРЫТИЙ НА
КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ СПЛАВОВ.
5.1. Микроструктура и состав покрытий
5.2. Коррозионные свойства сплавов и покрытий
Выводы по главе 5
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В тоже время большое практическое значение имеют и ИТД, которые пока еще построены не для всех алюминиевых сплавов, в том числе и для сплава В. ИТД, при наличии данных об изменения температурного поля при охлаждении во время закалки, могут быть использованы для определения величины закалочного фактора и прогнозирования с его использованием свойств в объеме изделия. Для обеспечения требуемого уровня коррозионной стойкости для ряда изделий термической обработки недостаточно. Увеличение коррозионной стойкости в этом случае может быть достигнуто за счет применения антикоррозионных покрытий, из которых наиболее эффективны многослойные покрытия, позволяющие до минимума снизить сквозную пористость. Цель работы. Рассчитаны изотермические и термокииетические диаграммы распада твердого раствора сплавов АД, АДЗЗ, В. Для сплава В построены экспериментальные ИТ диаграммы времятемпературатвердость времятемператураскоростъ коррозии. Предложен механизм их коррозионного разрушения и уравнения, связывающие скорость коррозии с величиной закалочного фактора. Выполнено математическое описание Собразных кривых вышеперечисленных сплавов как функций температуры от времени и ряда коэффициентов, связанных с характеристиками зародышеобразования и диффузии. Для Собразных кривых ИТД времятемпературавременпое сопротивление сплавов системы Ап1УСи, с использованием литературных данных, установлена математическая связь между значениями этих коэффициентов и химическим составом. Показано, что рассчитанные и построенные диаграммы, а также полученные уравнения могут быть использованы для прогнозирования структуры и свойств изделий из этих сплавов с погрешностью, не превышающей . Предложенная расчетная методика, снижая затраты на подготовку производства, позволяет выбирать термоупрочняемые алюминиевые сплавы и режимы их охлаждения при закалке с целью достижения заданного комплекса свойств, уменьшения объема правки и снижения припусков на механическую обработку. Показано, что нанесение ламельных цинкалюминиевых покрытий Дакромет можно проводить после отжига изделий из АМгЗ и АМгб, а нанесение получаемых методом высокоскоростного газопламенного напыления СоСгА1У покрытий на изделия из сплавов ВТЗ и АДТ после старения, без изменения структуры и свойств этих сплавов. Применение исследованных многослойных покрытий позволяет значительно увеличить коррозионную стойкость алюминиевых сплавов. В щелочной воде при 8рН покрытие Дакромет понижает скорость коррозии сплава АМгЗ в 2,2. АМгб в 3,4. В кислой воде с 4рН6 это покрытие понижает скорость коррозии сплава АМгЗ в . АМгб в . Покрытие СоЙСгЛ1У в воде с 8рН, понижает скорость коррозии сплава АДТ в 4,8. ВТЗ в 3,5. П6 понижает скорость коррозии сплава АДТ в 2,9. ВТЗ в 3,6 . Результаты расчета изотермических и термокинетических диаграмм распада твердого раствора сплавов АДЗ1, АДЗЗ, В. Теоретическое и экспериментальное обоснование уравнений, предложенных для прогнозирования коррозионной стойкости методом закалочного фактора. Математическое описание Собразных кривых, как функций времени от температуры и коэффициентов, связанных с характеристиками распада пересыщенного твердого раствора скоростью зародышеобразования, работой образования зародыша, температурой растворения выделившейся фазы, энергией активации процесса диффузии. АХпМСи для линий изотермической диараммь времятемпературавременное сопротивление. Результаты исследования влияние скорости охлаждения при закалке на структуру, фазовый состав, твердость и коррозионную стойкость сплава В и структурное обоснование влияния скорости охлаждения на коррозионную стойкость сплавов АДЗ1, АДЗЗ и В. Результаты исследования структуры, фазового состава, твердости и коррозионной стойкости ламельных цинкалюминиевых покрытий на сплавах АМгЗ и АМгб а также МСоСгАУ покрытия, нанесенного методом высокоскоростного напыления на сплавы В и АДЗ 1. Собразной кривой при данной температуре к коэффициент, равный 1п1х , где доля образовавшегося выделения для сплава, содержащего 0,5 выделений данного тина, т. Кт массовый показатель коррозии, гмсут. МКК межкристаллитная коррозия н. СЭМ сканирующая электронная микроскопия.