ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Металлургические факторы и состав сплавов из "Достижения науки о коррозии и технология защиты от нее. Коррозионное растрескивание металлов " Деформируемые, нагартованные (упрочненные деформацией) системы А1 — Mg находят широкое применение, поскольку наряду с достаточно высоким сопротивлением коррозии они хорошо формуются, свариваются и относятся к сплавам средней прочности. Сплавы, входящие по составу в систему А1—Mg, приведены в табл. 1, области применения, обычные для этих сплавов,— в табл. 2, механические характеристики, характеристики разрушения и коррозионные свойства — в табл. 4. [c.222] Алюминий может содержать более 17% магния в твердом растворе. На рис. 77 показана однородная область существования фазы а на диаграмме состояния системы А1—Mg. Несмотря на то что растворимость магния в алюминии достаточно высока, на сплавах системы А1—Mg до 9% Mg не наблюдается ощутимого эффекта упрочнения за счет распада твердого раствора в процессе старения при температуре ниже линии растворимости. [c.222] В то же время значительное упрочнение в сплавах этой системы может быть достигнуто путем деформации, например при холодной прокатке. [c.222] Слитки промышленных сплавов гомогенизируются в однородной области (см. рис. 77) существования фазы а. Быстрое охлаждение из области существования фазы а приводит к фиксации пересыщенного твердого раствора. При этом можно ожидать, что существенное упрочнение при распаде твердого раствора должно быть возможным. Однако этого не наблюдается для состава обычных промышленных сплавов системы А1 — Mg. Низкое упрочнение во время распада твердого раствора объясняется тем, что при этом отсутствуют зоны ГП. Во время отжига или при нагревах в двухфазной области пересыщенный твердый раствор распадается и происходит выделение переходной (промежуточной) фазы р (на плоскостях 100 и 120 ) и равновесной фазы p(Mg5Al8) [97, 98]. Обычно эти выделения зарождаются гетерогенно по границам зерен и на дислокациях, поэтому они не распределены достаточно равномерно и тонко, чтобы давать значительный упрочняющий эффект. [c.223] Процесс распада медленно происходит при комнатной температуре. Он ускоряется при деформации (холодной обработкой) в результате выдержки при иовыщенных температурах и при более высоком содержании магния в сплаве. Каждый из этих факторов играет важную роль в определении чувствительности к КР сплавов системы А1 —Mg (рис. 78—81). [c.223] Если то, что непрерывная пленка выделений по границам зерен вызывает чувствительность к КР на сплавах серии 5000, является закономерностью, значит, имеются два предположительных метода получения структуры с высоким сопротивлением КР. Первый метод заключается в получении и сохранении границ зерен свободными от выделений. Даже для сплавов, содержащих 7 % Mg, это может быть достигнуто путем охлаждения на воздухе после обычных нагревов до значений, при которых происходит отжиг. Как видно на рис. 82, чистыми от выделений границы остаются даже на сплаве, содержащем 8 % Mg. [c.224] В дополнение к металлографическому методу исследования недавно были разработаны ускоренные испытания для определения чувствительности к расслаивающей коррозии сплавов серии 5000 [105—107]. Один из методов классифицируется как испытание в морской соли, подкисленной уксусной кислотой. Метод заключается в выдержке образцов в солевом тумане в течение 1 нед при 49 °С. Испытания включают цикл непрерывного обрызгивания в течение 30 мин с последующим 90-мин циклом без разбрызгивания. Этот метод, принятый в настоящее время вооруженными силами США, рекомендуется Алюминиевой ассоциацией как метод для определения сопротивления расслаивающей коррозии сплавов системы А1 — Mg, предназначенных для изготовления конструкций корпусов лодок и кораблей [106, 106а]. [c.229] Добавки марганца и хрома к сплавам, содержащим 6 и 7 %/ Mg, увеличивают их сопротивление КР [108]. Полного объяснения такому поведению еще не найдено, однако известно, что марганец способствует увеличению выделений в сплавах А1 — Mg [109], а марганец с хромом препятствует образованию структуры с равноосным зерном и способствуют образованию удлиненных зерен [51]. Добавки марганца дают положительный эффект в том смысле, что позволяют достичь необходимой прочности при меньшем содержании магния [102], уменьшая таким образом угрозу разрушения от КР. [c.229] Недавно созданный сплав Х5090 (7 % Mg) упрочнен деформацией и стабилизирован. Состав этого сплава приведен в табл. 1. [c.229] Для более полной характеристики сплава Х5090 требуются данные по другим параметрам. К ним относятся механические свойства и вязкость разрущения при низких температурах, коррозионные свойства в промыщленной атмосфере, коррозионные свойства при различных периодах выдержки в условиях повышенной температуры для имитации условий службы или нагревов, связанных с монтажными работами, характеристики скорости роста усталостных трещин в различных средах и т. д. [c.231] Сплавы серии 6000 применяются в конструкциях, требующих материалы средней прочности с высоким сопротивлением общей коррозии и КР. Состав для некоторых серийных сплавов серии 6000 приведен в табл. 1. Наиболее типичные области применения даны в табл. 2. Термическая обработка этих сплавов приведена в табл. 3. Вязкость разрушения, механические и коррозионные свойства показаны в табл. 4, 5. [c.231] Избыток кремния приводит к небольшому уменьшению сопротивления КР, однако сопротивление при этом остается относительно высоким [51]. Добавки марганца и хрома к сплавам серии 6000 регулируют размер зерна и увеличивают как прочность, так и пластичность [115]. Сплавы, имеющие добавки хрома и марганца, имеют минимальную чувствительность к межкристаллитной коррозии в растворах типа соль — кислота и соль — пероксид водорода, особенно в приеутствии небольших количеств примесного элемента железа [115]. Медь также способствует повышению прочности сплава, однако при содержании 0,5 % Си сопротивление сплава к коррозии понижается [116]. Хотя сплавы системы А1 — Мд — 51 имеют высокое сопротивление общей коррозии и КР [51, 115], определенные отклонения от стандартной термической обработки могут сделать эти сплавы чувствительными к КР в состоянии естественного старения Т4. Это имеет место, когда температура под закалку слишком высока, а скорость закалки невысокая [51, 117]. Даже в этих условиях КР на поперечных образцах сплава 6061-Т4 происходило только на высоконапряженных пластически деформированных образцах и отсутствовало при испытании образцов на растяжение, напряженных на 75 % от предела текучести. Искусственное старение закаленного с низкой скоростью сплава 6061-Т4 до состояния Тб устраняло тенденцию к КР [51]. [c.233] Превосходное сопротивление КР сплава 6061-Тб даже в высотном направлении было подтверждено испытаниями на образцах типа ДКБ [44, 45] (см. табл. 8). Даже в том случае, когда коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещины близок к Кгс, не происходит субкритического роста трещины ни на воздухе, ни в воде, ни в солевом растворе при полном или переменном погружении. Более того, сопротивление сплава 6061-Тб охрупчиванию жидкой ртутью было высоким по сравнению с другими алюминиевыми сплавами (см. табл. 7). [c.233] Вернуться к основной статье