Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1 Общая характеристика и классификация алюминиевых сплавов 6
1.2 Литые деформированные алюминиевые сплавы типа В95 7
1.3 Технология получения высокопрочных алюминиевых сплавов прокатной
группы 10
1.4 Технология отделки листового проката из сплава В95 12
1.5 Физико-химические свойства сплава 13
1.6 Термическая обработка слитков 15
1.7 Методы оценки ликвации и степени гомогенности литых сплавов 21
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 23
2.1 Объект исследования 23
2.2 Пробоподготовка 25
2.3 Микроструктурные исследования 25
2.4 Проведение гомогенизационного отжига и повторное измерение состава
образцов 27
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 29
3.1 Исследование микроструктуры образцов 29
3.2 Оценка химического состава 31
3.3 Оценка состава и структуры сплава после проведения гомогенизационного
отжига 35
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 41
На протяжении многих лет алюминиевые сплавы имеют колоссальное значение в конструкциях авиационной и космической техники. Эти сплавы характеризуют высокой удельной прочностью, способностью сопротивляться инерционным и динамическим нагрузкам, хорошей технологичностью. По удельной прочности некоторые алюминиевые сплавы приближаются или соответствуют высокопрочным сталям. Большинство алюминиевых сплавов имеют хорошую коррозионную стойкость, высокие теплопроводности, электропроводимость и хорошие технологические свойства (обрабатываются давлением, свариваются точечной сваркой, а специальные - сваркой плавлением, в основном хорошо обрабатываются резанием). Алюминиевые сплавы пластичнее магниевых и многих пластмасс. Большинство из них превосходят магниевые сплавы по коррозионной стойкости, пластмассы - по стабильности свойств.
Высокопрочные алюминиевые сплавы маркируют буквой В. Они принадлежат к системе А1 — Zn — Mg — Си и содержат добавки марганца и хрома или циркония. Эти элементы, увеличивая неустойчивость твердого раствора, ускоряют его распад, усиливают эффект старения сплава, вызывают пресс-эффект. Цинк, магний и медь образуют фазы, обладающие переменной растворимостью в алюминии: При температуре эти фазы переходят в твердый раствор, который
фиксируется закалкой [10].
Эти сплавы применяют для высоконагруженных конструкций, работающих в основном в условиях напряжений сжатия (детали обшивки, стрингеры, шпангоуты, лонжероны самолетов и другие детали).
В результате обширных исследований сплавов системы А1 — Zn — Mg — Си с добавками марганца и хрома, проведенных под руководством Б. Е. Воловика, С. М. Воронова и И. Н. Фридляндера, в 40-х годах был разработан высокопрочный сплав В95. Одновременно аналогичные сплавы были получены в США, Англии и Японии.
Гомогенизация отливок из литых алюминиевых сплавов имеет приоритетное значение для улучшения их технологических параметров. Режим гомогенизирующего отжига регулируется двумя параметрами - температурой и временем выдержки [2]. Для оценки степени гомогенности расплава после таких термообработок на предприятиях, как правило, используются различные методы механических испытаний.
В работе рассматривается совершенно новый метод расчёта критерия оценки гомогенности литой структуры на примере алюминиевого сплава В95. Предлагаемая методика заключается в сравнении химического состава в дендритных и междендритных участках и расчёте на основании полученных значений критерия гомогенности.
На основе проведенного литературного обзора определили цель работы - изучить кинетику гомогенизации литого алюминиевого сплава В95 путём измерения химического состава локальных объёмов дендритных и междендритных областей. Определены задачи работы:
1) исследование микроструктуры образцов,
2) оценка химического состава образцов,
3) оценка состава и структуры сплава после проведения гомогенизационного отжига.
В работе исследована структура и свойства высокопрочного литого деформируемого сплава В95 в исходном предварительно отожжёном состоянии и после гомогенизационного отжига, на основании чего можно сделать несколько выводов:
1) резульататы измерений состава локальных участков сплава показали, что для литого состояния характерно значительное несоответствие состава дендритных и междендритных областей марочному составу,
2) резульататы измерений состава локальных участков этого же сплава после гомогенизационнного отжига указывают на равномерное приближение состава к марочным значениям во всех локальных участках сплава,
3) предложенный метод можно рекомендовать в качестве аналитического способа для оценки степени гомогенности алюминиевых литых сплавов.
