ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние условий охлаждения на кристаллизацию из "Литье под давлением магниевых сплавов " При литье под давлением на кристаллизующийся металл оказывают воздействие высокая скорость охлаждения и давление. Эти факторы создают неравновесные условия затвердевания и влияют на формирование структуры, а следовательно, и на свойства магниевых сплавов. Для понимания характера изменения свойств сплавов при литье под давлением рассмотрим действие каждого из этих факторов отдельно. Поскольку основной базовой системой магниевых сплавов для литья под давлением является система —А1, исследования выполнены на двойных магниево-алюминиевых сплавах. [c.20] Влияние скорости охлаждения при кристаллизации на структуру двойных магниевых сплавов. В реальных условиях охлаждения сплавов с ограниченной или полной растворимостью всегда имеет место дендритная ликвация. Она приводит к неоднородному распределению легирующих элементов по сечению зерна и в ряде случаев к появлению в структуре избыточных фаз эвтектического или перитектического происхождения. Дендритная ликвация не только оказывает влияние на структуру и свойства литого сплава, но и определяет режим термической обработки отливок и эксплуатационные свойства деталей. Наиболее подробно вопросы дендритной ликвации рассмотрены в работе (34], где показано, что в магниевых сплавах даже при охлаждении с печью происходит неравновесная кристаллизация. [c.20] Количество и характер выделений интерметаллида во многом определяет литейные и механические свойства. Располагаясь по границам зерен, интерметаллическая фаза влияет на пластичность сплава в твердо-жидком и твердом состояниях и тем самым, на горячеломкость. Кристаллизуясь в последнюю очередь, фаза Ме А а обеспечивает заполнение междендрит ных промежутков, влияя на величину усадки, жидкотекучести,. пористости, залечивание образующихся трещин. Прочностные и пластические свойства сплава зависят от характера выделения интерметаллида (сплошная сетка, отдельные глобулярные включения или остроугольные включения в стыках трех зерен) и его количества. Вот почему этому вопросу уделяется большое внимание. [c.21] Предел растворимости при различных скоростях охлаждения определяют по первым незначительным выделениям интерметаллической фазы [34]. Эти выделения, определяющие концентрационное положение неравновесного предела растворимости, как правило, пе могут оказать существенного влияния на характер структурных механических и литейных свойств. Поэтому авторы книги при исследовании микроструктуры сплавов установили концентрационную границу образования эвтектической сетки интерметаллического соединения Mgl7All2. [c.21] Именно эта граница характеризует положение экстремальных значений на кривых свойство—состав. [c.22] Для получения различных скоростей охлаждения магниевоалюминиевые сплавы отливали в формы с различной теплоаккумулирующей способностью материала. Это позволило по-.лучить широкий диапазон скоростей охлаждения, свойственный затвердеванию в песчаной форме, в кокиле и под давлением. [c.22] Исследование проводили на магниевых сплавах, содержащих. 5—407о А1. Скорости охлаждения, определяемые в диапазоне температур 700—400° С осциллографированием и расчетом, ыли равны 0,5 15 и 500—700° С/с. [c.23] Различное изменение температуры плавления компонентов, под действием давления приводит к смещению эвтектической точки диаграммы состояния по осям концентрации и температуры. Поскольку реальные давления, действующие при специальных способах литья, в том числе и литье под давлением, сравнительно невелики (менее 3000 кгс/см ), то изменение Температуры плавления можно не рассматривать, учитывая лишь концентрационное смещение эвтектической точки. Последнее оказывает существенное влияние на структуру закристаллизованных сплавов, а следовательно, и на механические свойства. [c.24] При кристаллизации под давлением происходит ускорение затвердевания, вызванное устранением газовоздушного зазора при усадке отливки и охлаждающим действием пуансона,, а также, по мнению ряда исследователей, увеличением числа центров кристаллизации. Увеличение скорости затвердевания, как показали исследования авторов [22], происходит в основном при давлении 500—700 кгс/см при повышении давления она практически не меняется. Такое изменение скорости затвердевания должно отражаться на неравновесном положении точки предельной растворимости. Кроме того, действие давления на кристаллизующийся металл изменяет растворимость легирующего компонента и, тем самым, концентрационное положение начала образования эвтектики. [c.24] Литературные данные по влиянию давления на растворимость легирующих элементов противоречивы. Следует также иметь в виду, что наложение давления на кристаллизующийся металл способно изменить тип диаграммы его состояния. [c.24] Диаграмма с полной растворимостью может стать диаграммой эвтектического или перитектического типа. [c.25] Для изучения влияния давления при кристаллизации на диаграмму состояния Мд—А1 исследовали двойные сплавы магния, содержащие 1—39% А1, закристаллизованные под давлением от 1 (свободная заливка) до 8000 кгс/см . Определеник подлежало концентрационное положение критических точек диаграмм состояния — эвтектической точки и точки предельной растворимости [23]. [c.25] Металлографический анализ сплавов магния, содержащих 1 90у Д1 показал, что увеличение давления, действующего на кристаллизующийся металл, в диапазоне 1—4000 кгс/см повышает количество интерметаллида МдпАЬг эвтектического происхождения. Образование сетки интерметаллического соединения по границам зерен в сплавах, закристаллизованных под давлением, происходит приблизительно при тех же концентрациях, что и при кокильном литье. На основании этих данных можно сделать два вывода. Во-первых, на положение концентрационной границы образования эвтектической сетки основное влияние оказывает скорость кристаллизации. При свободной заливке в холодный кокиль или кристаллизации под давлением в подогретом кокиле скорости охлаждения близки, поэтому заметного сдвига указанной критической точки под действием давления металлографическим анализом не зафиксировано Аналогичный характер влияния давления при кристаллизации получен и на сплавах других систем на основе магния и алюминия. Во-вторых, эвтектическая точка под действием давления двигается в сторону ординаты чистого магния. [c.25] Вернуться к основной статье