ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние давления на структуру и свойства цветных металлов и сплавов на их основе из "Кристаллизация металлов и сплавов под давлением " В настоящее время изучено влияние механического давления на структуру, механические и специальные свойства чистых металлов (А1, Си, Zn) и различных сплавов на их основе. При этом структуру и свойства изучали не на специально отлитых образцах или технологических пробах, а на образцах, вырезанных из прессованных во время кристаллизации слитков и фасонных отливок. [c.119] Алюминиевые сплавы. В условиях кристаллизации под механическим давлением опробовано изготовление слитков и отливок из многих литейных и деформируемых алюминиевых сплавов. [c.119] Приложение механического давления во время кристаллизации приводит к измельчению структуры алюминиевых сплавов. [c.119] Первичные дендриты в слитках (D=50 мм, Я/D = l,5, Р=200 МН/м ) меньше, чем дендриты в слитках, отлитых при атмосферном давлении. Во всех случаях давление существенно увеличивает объемное содержание первичной фазы в сплавах системы А1—Si. [c.119] При исследовании структуры отливок типа втулок с толщиной стенки 15—20 мм из сплава типа АЛ4 (8,8% Si 0,08% Mg 0,22% Fe остальное Al) обнаружено не только измельчение зерна по сравнению с обычными кокильными отливками, но и глобуляризация выделений а-фазы. Такое явление объясняется тем, что зарождение и рост а-фазы происходят в условиях всестороннего давления расплава, который сохраняется жидким до температуры кристаллизации эвтектики и передает давление во все стороны одинаково. Это и не дает преимущественного роста зерен в каком-либо одном направлении. Кроме того, давление приводит к увеличению количества а-фазы в структуре отливок и соответствующему уменьшению количества эвтектики. [c.120] Одновременное повышение прочностных и пластических свойств указанных алюминиевых сплавов в работе [31] объясняется измельчением размеров дендритов а-фазы и эвтектики, а также физическими характеристиками последней. Предел прочности а-твердого раствора меньше, чем эвтектики относительное удлинение выше. Вследствие такого различия в свойствах составляющих сплава фактические его свойства в значительной степени зависят от соотношения указанных составляющих. [c.121] Отрицательное влияние на прочность повышенного количества а-твердого раствора в структуре сплава при кристаллизации под давлением перекрывается повышением прочности эвтектики. Наблюдаемое повышение пластичности связано как с увеличением количества а-твердого раствора, так и измельчением частиц кремния. [c.121] Прочностные характеристики в условиях кристаллизации под давлением особенно возрастают у поршней из эвтектических сплавов и менее заметно нз заэвтекти-ческих. Это связано с тем, что механические свойства последних в значительной степени зависят от формы и размеров первичных кристаллов кремния, которые даже при высоких скоростях кристаллизации вырастают до заметной величины. Несмотря на это, поршни, изготовленные с применением давлений, имеют более высокие значения (на 20—40%) механических свойств при нормальной и повышенной температурах [82] по данным работы [72], прочностные характеристики поршней из сплава АЛ10В увеличиваются в 1,3—1,6 раза по сравнению с литьем в кокиль. [c.122] Некоторые из новых литейных сплавов на основе алюминия испытывают в условиях кристаллизации под поршневым давлением. Одним из таких сплавов является сплав АЛЗМ, содержащий 3,0—3,67о Si 0,15— 0,30% Mg 3,5—4,5,%i Си 0,05—0,30% Ti, остальное алюминий. Из этого сплава изготовляли слитки (Д = = 96 мм) при кристаллизации под поршневым давлением 340 МН/м [5]. Установлено, что условия кристаллизации оказывают большое влияние на структуру слитков. При литье в сухую песчаную форму и кристаллизации под атмосферным давлением наблюдается крупнозернистая структура твердого раствора с грубыми выделениями эвтектики по границам зерен, а в процессе кристаллизации под поршневым давлением в металлической прессформе измельчение зерен твердого раствора и включений избыточных фаз. [c.122] После закалки. ... После закалки и искусственного старения. . [c.123] Белоусов и др. [4], исследуя влияние малых добавок (до 0,2%) бериллия, циркония, титана и марганца на структуру сплава АЛ8 в слитках (Z)=120 мм, Я/D =1,5), кристаллизация которых происходила под атмосферным и поршневым давлением 200 и 400 МН/м , показали, что, как и для других сплавов, ощутимое улучшение механических свойств наблюдается при поршневом давлении до 200 МН/м . Более высокое давление не приводит к, заметному улучшению свойств сплава. Наряду с прочностными повышаются и пластические свойства. В этом отношении поршневое давление дает максимальный эффект в сплаве АЛ8 без добавок или с добавкой какого-либо одного элемента. Введение в сплав всех указанных добавок дает менее значительный эффект. [c.123] Благодаря выравниванию искажений третьего рода создаются условия для образования более равновесной структуры, что приводит к повышению пластических свойств сплава. [c.124] Примечание. Звездочкой указано состояние сплава после термообработки. без звездочки — состояние сплава после литья. [c.124] Микроструктура сплавов алюминия с 4—5%i Си представляет собой первичные кристаллы а-твердого раствора, окаймленные неравновесной составляющей. [c.124] Вследствие сдвига диаграммы состояния системы А1—Си при воздействии давления средняя концентрация меди в первичных кристаллах твердого раствора составляет 2,8—3,5% (поршневое прессование), в то время как при кристаллизации под атмосферным давлением 1,3—1,8%. [c.125] Вредное влияние железа на свойства алюминиевых сплавов общеизвестно. Поршневое давление 200 МН/м позволяет уменьшить это влияние в сплавах системы А1—Si—Mg, если содержание железа не превышает 0,8%. При дальнейшем увеличении содержания железа в сплаве до 2% пластические свойства слитков, затвердевших под поршневым давлением, не превышают свойств обычных кокильных отливок как в литом состоянии, так и после термической обработки. Это указывает на то, что и для кристаллизации под механическим давлением необходимо готовить расплавы со всей тщательностью, не допуская присутствия вредных примесей сверх пределов, указываемых в технических условиях. [c.125] Сплавы на основе меди. Кристаллизация чистой меди под механическим давлением сопровождается измельчением структуры и повышением физико-механических свойств. Значения электро- и теплопроводности меди марки Ml, прессованной при кристаллизации (Я=100 МН/м и более), равны эталонным. [c.126] При кристаллизации под механическим давлением в результате большой скорости затвердевания, устранения газовой и усадочной пористости, измельчения структуры и уплотнения заготовок механические свойства меди и ее сплавов повышаются, но до определенного предела (рис. 64), при превышении которого они почти не повышаются. Для меди марки М3 этот предел соответствует 120—150 МН/м [86], для бронзы типа Си—10% Sn 50 МН/м [79], для меди Ml, латуни ЛМцА57-3-1 и бронзы Бр. АЖ9-4Л 150—200 МН/м значения оптимального давления близки к указанным выше и для других сплавов. [c.126] Вернуться к основной статье