Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7
1.1 Общая характеристика и классификация алюминиевых сплавов 7
1.2 Литые деформированные алюминиевые сплавы типа Д16 8
1.3 Технология получения высокопрочных алюминиевых сплавов прокатной
группы 11
1.4 Технология отделки листового проката из сплава Д16 13
1.5 Физико-химические свойства сплава 14
1.6 Термическая обработка слитков 16
1.7 Методы оценки ликвации и степени гомогенности литых сплавов 23
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 24
2.1 Объект исследования 24
2.2 Пробоподготовка 25
2.3 Микроструктурные исследования 26
2.4 Проведение гомогенизационного отжига и повторное измерение состава
образцов 27
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 28
3.1 Исследование микроструктуры образцов 28
3.2 Оценка химического состава 29
3.3 Оценка состава и структуры сплава после проведения гомогенизационного
отжига 32
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 31
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.
Д16 - один из самых востребованных дюралюминиевых сплавов в судостроительной, авиационной и космической промышленности. Главное его преимущество заключается в том, что получаемый из него металлопрокат обладает:
• стабильной структурой;
• высокими прочностными характеристиками;
• в 3 раза более легким весом, чем стальные изделия;
• повышенным сопротивлением микроскопической деформации в процессе эксплуатации;
• хорошей механической обрабатываемостью на токарных и фрезеровочных станках, уступая лишь некоторым другим алюминиевым сплавам.
В связи с этим, изделия не требует дополнительной термообработки и позволяет избежать такой распространенной проблемы, как уменьшение размеров заготовок после естественной или искусственной закалки, которая характерна для изделий, выполненных из сплава Д16.
Ввиду высокой прочности, твердости и легкости, сплав Д16 используется для изготовления различного металлопроката. Он востребован в различных промышленных областях:
• в конструкциях самолетов и судов и космических аппаратов;
• для изготовления деталей для машин и станков;
• для производства обшивки и лонжеронов автомобилей, самолетов, вертолетов;
• для изготовления дорожных знаков и уличных табличек.
Незаменимы трубы Д16 при производстве нефтяного сортамента.
Эксплуатационные колонны, собранные них способны обеспечить бесперебойную эксплуатацию скважины в течение 8 лет.
В отличие от стального трубного проката, дюралюминиевые трубы пластичны, легки в транспортировке, прочны и имеют гладкую поверхность
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 метод расчёта исследование степени гомогенности литой структуры на примере алюминиевого сплава Д16. 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 Д16 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 Д16 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 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.
