ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние обработки с применением сверхпластической деформации на структуру и свойства сплавов из "Сверхпластичность промышленных сплавов " Можно выделить две разновидности обработок алюминиевых сплавов, основанных на применении СПД, условно названные СДТО — сверхпластическая деформационно-термическая обработка и СДО — сверхпластическая деформационная обработка. СДТО применима только для термически упрочняемых СП сплавов, в состав которых входят переходные металлы, стабилизирующие микроструктуру при температуре закалки. Последовательность операций деформационного и термического воздействия на сплавы в этой обработке показана на рис. 67. СДО предназначена для термически неупрочняемых сплавов. Схема этой обработки отличается от СДТО отсутствием операций закалки и старения (5—7 на рис. 67). [c.172] Эффективность обработок, включающих СПД, можно определить сравнивая структуры и свойства сплавов после этих обработок со структурой и свойствами сплавов после традиционной серийной обработки. [c.172] Особенностью укрупнения зерен, вызванного СПД, у большинства исследованных сплавов является анизотропия роста — большее увеличение в направлении наибольшей деформации растяжения. Это приводит к возникновению металлографической текстуры, коэффициент формы достигает величины, равной примерно 1,1—1,4. Такая особенность изменения структуры под влиянием СПД обнаруживается независимо от способа деформирования и при растяжении, и при осадке. Анизотропия роста зависит от состава сплава при равных по величине деформациях коэффициент формы у разных сплавов неодинаковый. [c.174] К особенностям влияния СПД на структуру сплавов следует отнести наблюдавшееся устранение неоднородности микростроения в тех случаях, когда в исходной мелкозернистой микроструктуре имеются отдельно крупные зерна или их скопления. Обработка без деформации не устраняет этой неоднородности. При СПД у сплавов В96Ц и 1420 происходит вызванное деформацией увеличение размеров мелких зерен, составляющих основную часть структуры. В крупных же зернах имеет место фрагментация, и на их границах формируются новые мелкие зерна. В результате этих процессов повышается однородность структуры в целом. СПД по сравнению с ОВД приводит к заметному размытию кристаллографической текстуры. [c.174] При изменении схемы деформации на осадку после СПД пористость, по данным металлографического и электронно-микроскопического анализов, у всех исследованных сплавов не выявлена. Это свидетельствует о подавлении развития пористости в алюминиевых сплавах при СПД, выполняемой в условиях всестороннего неравномерного сжатия. Поэтому, вероятно, не следует ожидать заметного влияния пористости на механические свойства сплавов, деформированных в СП состоянии при всестороннем неравномерном сжатии, характерном для подавляющего большинства способов обработки давлением. [c.175] Со структурным состоянием алюминиевых сплавов, которое изменяется под влиянием СПД, связано изменение их чувствительности к межкристаллитной коррозии (МКК) после деформации. Для оценки этих изменений исследован сплав В96Ц, отличающийся средней стойкостью к МКК [274, 282]. Перед испытаниями образцы подвергали старению по стандартному режиму 140 С, 16 ч после закалки в воду при 20 °С, выполнявшейся после нагрева без деформации (соответствует ОВД), сразу после СПД и после выдержек в течение 5, 15 и 30 мин при температуре СПД после ее окончания. [c.175] Установлено, что СПД понижает стойкость к МКК. [c.175] Интенсивность МКК, % . . Глубина МКК, мм. . . . . [c.175] Развитие МКК У сплавов системы А1—Си—Mg—Zn, к которой относится сплав В96Ц, обусловлено активным состоянием границ, возникновение которого связывают с образованием приграничной зев [282]. В зависимости от условий обработки сплава ЗСВ мо гут иметь различную ширину, в различной степени обеднены легирующими элементами (медью, магнием, цинком). Повышение или понижение коррозионной стойкости вызывается изменением разницы электродных потенциалов и соответственно изменением активности анодного растворения ЗСВ [282]. [c.175] Таким образом, судя по изменению строения сплавов при СПД —их микроструктуры, кристаллографической текстуры, пористости, а также по изменению физических и химических ствойств — электропроводности, кинетики распада пересыщенного раствора, коррозионной стойкости, вызванных СПД, можно считать, что эффект этой деформации значительный. Вместе с тем при заметных изменениях в структурном состоянии сплавов влияние СПД на механические свойства практически не обнаруживается. Такая особенность — слабое изменение механических свойств при сравнительно значительных изменениях структуры — характерна для алюминиевых сплавов. Например, малая чувствительность механических свойств к структурным изменениям обнаружена при сопоставлении структуры и свойств ряда сплавов после ВТМО и СО [207], в отдельных случаях —при сравнении прочностных характеристик сплавов с рекристаллизованной и нерекристаллизованной структурами [283, 284]. [c.176] Из анализа влияния СПД на структуру сплавов и на их физические и механические свойства следует, что обработки, в которых применяют СПД при выполнении окончательного формообразования, представляют собой новые виды обработок алюминиевых сплавов. Они отличаются от других известных деформационно-термических обработок не только технологическими схемами их выполнения, но и особенностями структурного состояния и свойств, которые они придают алюминиевым сплавам. [c.176] Однако для использования на практике обработки, основанной на применении СПД, следует оценить ее эффективность в сопоставлении с традиционной обработкой. Эффективность обработок СДТО и СДО определяли сопоставлением механических свойств, коррозионной стойкости и структуры после этих обработок и после СО. Соотношение прочностных характеристик и пластичности, судя по данным табл. 13, зависит от скорости деформации при СО. Чем больше скорость деформации, тем интенсивнее разупрочнение при последующем нагреве под закалку в условиях серийной обработки. В случае деформации с пониженной скоростью (е=10- - -г-10 с ) нагрев под закалку исследованных сплавов не сопровождался рекристаллизацией. При повышенной же скорости деформации (Ё= 10-7-10 с ) сплавы при последующем нагреве под закалку оказывались полностью рекристаллизованными. [c.176] Обработка, включающая СПД, вызывает также уменьшение анизотропии механических свойств. Например, у сплава АКб отношение предела текучести в поперечном и продольном направлениях после СДТО и СО равно соответственно 1 и 0,96. [c.177] Таким образом, структура алюминиевых сплавов после обработок, основанных на применении СПД, отличается значительно-большей однородностью тонкого, микро- и макростроения по сравнению со структурой после СО. Применение СДТО и СДО позволяет решить одну из сложных задач металловедения алюминиевых сплавов — устранение разнозернистости. В условиях СО трудность решения этой задачи обусловлена практической невозможностью устранения неоднородности деформации по объему полуфабрикатов. [c.178] Большую пластичность сплавов после обработки, основанной на применении СПД, можно объяснить однородностью и мелкозернистостью строения, которое имеют сплавы, деформированные в условиях СП. У сплавов В96Ц и 1420, отличающихся пониженной пластичностью после СО, пластичность повышается после СДТО вследствие отсутствия структурного упрочнения при этой обработке. [c.178] Уменьшение анизотропии механических свойств, обнаруженное при обработке с применением СПД, вероятно, вызвано устранением металлографической и размытием кристаллографической текстур, с которыми связана анизотропия у алюминиевых сплавов [288]. [c.178] Таким образом, можно сделать заключение, что обработки, основанные на применении СПД, по сравнению с СО обеспечивают изделиям из алюминиевых сплавов однородную структуру, мелкозернистое строение и улучшают комплекс их свойств, что приводит к повышению их конструкционной прочности. [c.179] Вернуться к основной статье