ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние сверхпластической деформации на свойства сплавов из "Сверхпластичность промышленных сплавов " Температурные режимы СПД промышленных магниевых сплавов (см. 4.1) близки к температурам их термической обработки [186, 241], поэтому появляется возможность использовать СПД не только как метод формообразования изделий из магниевых сплавов, но в сочетании с термической обработкой как эффективный способ улучшения комплекса механических свойств [56 192], с. 112—113 254]. При этом важно не только установить влияние СПД на свойства магниевых сплавов, но и сравнить этот вид обработки с другими методами упрочнения. [c.131] Рассмотрим возможности этих видов обработки. Влияние измельчения зерен на механические свойства магниевых сплавов показано выше (см. 4.1). Как установлено, измельчение микроструктуры способствует повышению прочностных характеристик в среднем на 40—100 МПа и пластичности на 3—10 %. Однако измельчение микроструктуры не устраняет анизотропии механических свойств — одного из основных недостатков магниевых сплавов. При измельчении микроструктуры анизотропия механических свойств может даже усиливаться, поскольку для получения мелкозернистых полуфабрикатов требуется предварительная деформация, которая, как правило, приводит к усилению текстуры в магниевых сплавах. Например, после прокатки разница в пределе прочности (текучести) и относительном удлинении продольных и поперечных образцов в полуфабрикатах магниевых сплавов увеличивается [255]. Особенно сильно анизотропия свойств проявляется после прессования. Предел текучести прессованных прутков в поперечном направлении обычно вдвое ниже, чем образцов, вырезанных в направлении прессования. [c.131] Одним из эффективных способов повышения пластических характеристик магниевых сплавов служит термическая обработка, в частности высокотемпературный рекристаллизационный отжиг. Ре-кристаллизационный отжиг после деформации сплавов МА8 и МА15 повышает пластичность с 10 до 15 и с 3,5 до 11 % соответственно. Причем в сплаве МА8 наблюдается дополнительное повышение прочностных характеристик на 10—20 МПа по сравнению с горячекатаным состоянием, что связано с образованием. полигональной структуры. [c.132] Упрочняющая термическая обработка магниевых сплавов (закалка и старение) характеризуется рядом особенностей, прежде всего обусловленных относительно малой скоростью развития диффузионных процессов в них при температурах термической обработки [256]. В частности, из-за малой скорости диффузии, пересыщенные твердые растворы фиксируются при сравнительно небольших скоростях охлаждения, поэтому магниевые сплавы обычно закаливают на воздухе. После закалки сплавы подвергают искусственному старению. Естественное старение в магниевых сплавах практически не происходит, за исключением магниеволитиевых a-f р- или р-сплавов, отличающихся высокой диффузионной активностью р-фазы, имеющей о. ц. к. решетку. Эффект старения в магниевых сплавах сравнительно невелик, и поэтому при упрочняющей термической обработке чаще всего ограничиваются только закалкой. [c.132] Исследование влияния упрочняющей термической обработки (закалка с последующим естественным старением) на сплав МА21 [247, 257] показало, что она обеспечивает рост прочностных свойств на 20—35 МПа по сравнению со сплавом в горячепрессованном состоянии. Однако пластичность при этом резко снижается, относительное удлинение падает с 20 до И %. [c.132] ВТМО — деформация перед закалкой й КТМО — в этом случае упрочнение достигается обработкой с использованием одновременно ВТМО и НТМО. [c.133] На важность ТМО как эффективного средства повышения прочностных свойств магниевых сплавов указывает и тот факт, что для некоторых сплавов системы Mg—Y термомеханическая обработка рекомендуется как неотъемлемая часть технологии получения полуфабрикатов из магниевых сплавов [259]. [c.133] Вместе с тем после ТМО длительная прочность и пластичность магниевых сплавов оказываются ниже, чем после обычной термической обработки [260]. [c.133] Значительно повысить прочностные характеристики магниеволитиевых сплавов можно путем ТМО. В работе [261] авторами опробованы различные режимы ВТМО и найден оптимальный вариант, заключающийся в нагреве до 350 °С, подстуживании до 150 С, дальнейшем прессовании при этой температуре с большими обжатиями. В результате такой обработки временное сопротивление и предел текучести по сравнению с обычным прессованием (температура прессования 250—280 °С) увеличились на 30—40 МПа 0в= = 230- 270 МПа и ао,2 = 210ч-230 МПа. Однако полученный в результате ВТМО прирост прочностных свойств полностью или частично исчезает после стабилизирующего отжига при 100—175 °С или длительного вылеживания при комнатной температуре. Так, ав и Со,2 сплава, полученные после термической обработки и НТМО, по истечении 6 мес понижаются на 20—35 МПа [257]. После ВТМО при наложении стабилизирующего нагрева также наблюдается снижение свойств в среднем на 15—20 МПа [261]. [c.133] Изложенное указывает на целесообразность оценки влияния обработки в СП состоянии на изменение механических свойств магниевых сплавов. Учитывая микроструктуру, характерную для СП состояния, можно ожидать, что такая обработка приведет к повышению пластичности, ударной вязкости и снижению анизотропии механических свойств. При этом интересно выяснить, влияет ли СПД на изменение служебных свойств, связан ли этот эффект с измельчением микроструктуры сплавов, а также влияет ли СПД на последующие фазовые превращения в дисперсионнотвердеющих сплавах. [c.134] Сплав МА21—термически упрочняемый его структура и свойства резко изменяются при термической обработке. Поэтому появляется возможность не только установить комплексное влияние СПД и последующей термической обработки на уровень механических свойств, но и оценить влияние СПД на характер фазовых превращений в сплаве. Сплав МА21 интересен еще и тем, что до сих пор не изучены причины нестабильности его механических свойств. [c.134] Рассмотрим влияние СПД на механические свойства сплава МА15. При этом важно сравнить механические свойства сплава при комнатной температуре в исходном состоянии (горячепрессован-ный пруток), после деформирования в режиме СП течения и после отжига при температуре СПД, равной 450 °С. [c.134] Отжиг после прессования практически не изменяет свойства и их анизотропию. [c.135] После СПД свойства сплава МА15 становятся изотропными (см. табл. 5), При этом происходит снижение общего уровня прочностных характеристик в продольном направлении и их увеличение на 10—20 МПа в поперечном по сравнению с соответствующими показателями для исходного горячепрессованного прутка. [c.135] Наиболее существенно предшествующая СПД влияет на пластичность сплава. Относительное удлинение материала после СПД возрастает в 1,5—2 раза. [c.135] Высокий запас пластичности создает благоприятные условия для упрочнения сплава путем наклепа. Поскольку при наклепе магниевых сплавов в основном используют небольшие степени деформации (5—15%), сохраняется изотропность механических свойств, полученная после обработки в СП состоянии. [c.135] Вернуться к основной статье