Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки
Исследовано влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминиевого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки. Разработана экспериментальная методика, позволяющая повышать вязкость материала при сохранении характеристик прочности за счет получения равномерного дисперси...
Gespeichert in:
| Datum: | 2016 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
2016
|
| Schriftenreihe: | Техническая механика |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116688 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки / А.И. Кузьмицкая, В.С. Жданов, В.П. Пошивалов // Техническая механика. — 2016. — № 2. — С. 128-136. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-116688 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1166882017-05-13T03:02:53Z Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки Кузьмицкая, А.И. Жданов, В.С. Пошивалов, В.П. Исследовано влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминиевого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки. Разработана экспериментальная методика, позволяющая повышать вязкость материала при сохранении характеристик прочности за счет получения равномерного дисперсионного распределения вторичной фазы внутри зерна. Досліджено вплив високошвидкісного охолодження на фізико-механічні властивості алюмінієвого сплаву АМг6 після високотемпературної витримки. Розроблено експериментальну методику, що дозволяє підвищувати в'язкість матеріалу при збереженні характеристик міцності за рахунок одержання рівномірного дисперсійного розподілу вторинної фази усередині зерна. The effects of high-speed cooling on the physic and mechanic properties of the AMg6 aluminum alloy after high-temperature heating have been examined. An experimental procedure for improving the material viscosity in saving the strength characteristics due to a uniform dispersion distribution of the second phase in the grain has been developed. 2016 Article Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки / А.И. Кузьмицкая, В.С. Жданов, В.П. Пошивалов // Техническая механика. — 2016. — № 2. — С. 128-136. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1561-9184 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116688 539.3 ru Техническая механика Інститут технічної механіки НАН України і НКА України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Исследовано влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминиевого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки. Разработана экспериментальная методика, позволяющая повышать вязкость материала при сохранении характеристик прочности за счет получения равномерного дисперсионного распределения вторичной фазы внутри зерна. |
| format |
Article |
| author |
Кузьмицкая, А.И. Жданов, В.С. Пошивалов, В.П. |
| spellingShingle |
Кузьмицкая, А.И. Жданов, В.С. Пошивалов, В.П. Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки Техническая механика |
| author_facet |
Кузьмицкая, А.И. Жданов, В.С. Пошивалов, В.П. |
| author_sort |
Кузьмицкая, А.И. |
| title |
Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки |
| title_short |
Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки |
| title_full |
Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки |
| title_fullStr |
Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки |
| title_full_unstemmed |
Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки |
| title_sort |
влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава амг6 после высокотемпературной выдержки |
| publisher |
Інститут технічної механіки НАН України і НКА України |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116688 |
| citation_txt |
Влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки / А.И. Кузьмицкая, В.С. Жданов, В.П. Пошивалов // Техническая механика. — 2016. — № 2. — С. 128-136. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| series |
Техническая механика |
| work_keys_str_mv |
AT kuzʹmickaâai vliânievysokoskorostnogoohlaždeniânafizikomehaničeskiesvojstvaalûminievogosplavaamg6poslevysokotemperaturnojvyderžki AT ždanovvs vliânievysokoskorostnogoohlaždeniânafizikomehaničeskiesvojstvaalûminievogosplavaamg6poslevysokotemperaturnojvyderžki AT pošivalovvp vliânievysokoskorostnogoohlaždeniânafizikomehaničeskiesvojstvaalûminievogosplavaamg6poslevysokotemperaturnojvyderžki |
| first_indexed |
2025-07-08T10:49:56Z |
| last_indexed |
2025-07-08T10:49:56Z |
| _version_ |
1837075580841885696 |
| fulltext |
128
УДК 539.3
А. И. КУЗЬМИЦКАЯ, В. С. ЖДАНОВ, В. П. ПОШИВАЛОВ
ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НА ФИЗИКО-
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА АМг6 ПОСЛЕ
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ВЫДЕРЖКИ
Исследовано влияние высокоскоростного охлаждения на физико-механические свойства алюминие-
вого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки. Разработана экспериментальная методика,
позволяющая повышать вязкость материала при сохранении характеристик прочности за счет получения
равномерного дисперсионного распределения вторичной фазы внутри зерна. Предварительная термообра-
ботка образцов проводилась по четырем схемам: нагрев образца в печи до температуры 350 °С, охлажде-
ние в воде комнатной температуры; нагрев образца в печи до температуры 450 °С, охлаждение в воде
комнатной температуры; нагрев образца в печи до температуры 350 °С, охлаждение при температуре ми-
нус 56 °С; нагрев образца в печи до температуры 450 °С, охлаждение при температуре минус 56 °С. Высо-
коскоростное охлаждение проводилось в растворе твёрдого диоксида углерода в спирте. Испытания на
растяжение проводились на образцах длиной 50 и 100 мм, изготовленных по ГОСТ 1497-84, а на ударную
вязкость по ГОСТ 9454-78. По результатам экспериментов на растяжение определялись предел текуче-
сти, предел прочности материала и относительное удлинение образца. При испытаниях на ударную вяз-
кость определялись коэффициент ударной вязкости и удельная работа разрушения. Проведенные экспе-
риментальные исследования показали, что все виды термообработки понижают предел текучести на 16 –
20 %, повышают удельную работу разрушения до 23 % и практически не изменяют предел прочности и
относительное удлинение образца. Лучшие результаты по удельной работе разрушения получены для
схемы обработки, когда нагрев образца осуществлялся до температуры 450 °С с последующим охлажде-
нием до минус 56 °С.
Досліджено вплив високошвидкісного охолодження на фізико-механічні властивості алюмінієвого
сплаву АМг6 після високотемпературної витримки. Розроблено експериментальну методику, що дозволяє
підвищувати в'язкість матеріалу при збереженні характеристик міцності за рахунок одержання рівномір-
ного дисперсійного розподілу вторинної фази усередині зерна. Попередня термообробка зразків проводи-
лася по чотирьох схемах: нагрівання зразка в печі до температури 350 °С, охолодження у воді кімнатної
температури; нагрівання зразка в печі до температури 450 °С, охолодження у воді кімнатної температури;
нагрівання зразка в печі до температури 350 °С, охолодження при температурі мінус 56 °С; нагрівання
зразка в печі до температури 450 °С, охолодження при температурі мінус 56 °С. Високошвидкісне охоло-
дження проводилося в розчині твердого диоксида вуглецю в спирті. Випробування на розтягання прово-
дилися на зразках довжиною 50 і 100 мм, виготовлених відповідно ГОСТ 1497-84, а на ударну в'язкість
відповідно ГОСТ 9454-78. За результатами експериментів на розтягання визначалися границя текучості,
межа міцності матеріалу і відносне подовження зразка. При випробуваннях на ударну в'язкість визнача-
лись коефіцієнт ударної в'язкості та питома робота руйнування. Проведені експериментальні дослідження
показали, що всі види термообробки знижують границю текучості на 16 – 20 %, підвищують питому ро-
боту руйнування до 23 % і практично не змінюють межу міцності й відносне подовження зразка. Кращі
результати по питомій роботі руйнування отримані для схеми обробки, коли нагрівання зразка здійснюва-
лося до температури 450 °С з наступним охолодженням до мінус 56 °С.
The effects of high-speed cooling on the physic and mechanic properties of the AMg6 aluminum alloy after
high-temperature heating have been examined. An experimental procedure for improving the material viscosity in
saving the strength characteristics due to a uniform dispersion distribution of the second phase in the grain has
been developed. A preliminary heat treatment of the specimens has been conducted using four schemes: heating
the specimen to 350 ºC into a furnace, water cooling to the indoor temperature; heating the specimen to 450 ºC in
a furnace, water cooling to the indoor temperature; heating the specimen to 350 ºC in a furnace, cooling to -56ºC;
heating the specimen to 450 ºC in a furnace, cooling to -56 ºC. High-speed cooling has been conducted in solu-
tion of solid carbon dioxide in alcohol. Tension tests have been carried out using specimens of 50 and 100 mm
length made from GOST 1497-84. Impact tests have been conducted using GOST 9454-78. According to the
results of the tension experiments the yield point, the material ultimate strength and a relative extension of the
specimen have been measured. In the impacts tests the impact strength coefficient and a specific work of failure
have been measured. Experimental investigations demonstrated that all of the types of heat treatment reduce the
yield point to 16- 20%, increase a specific work of failure to 23% and in practice do not change the yield point
and a relative extension of the specimen. Better results on a specific work of failure have been obtained for the
scheme of treatment when heating the specimen was performed to the temperature of 450 ºC followed by cooling
to -56 ºC.
Ключевые слова: алюминиево-магниевый сплав, термообработка, высо-
коскоростное охлаждение, предел текучести, предел прочности, ударная
вязкость, удельная работа разрушения.
А. И. Кузьмицкая, В. С. Жданов, В. П. Пошивалов, 2016
Техн. механика. – 2016. – № 2.
129
Сплавы системы алюминий магний широко применяются при изготов-
лении конструкций топливных систем, в строительстве, электротехнике, в
пищевой промышленности, авиа- и ракетостроении благодаря хорошей сва-
риваемости, коррозионной стойкости и высокой пластичности, однако они
имеют ряд недостатков из-за неоднородности структуры, что не позволяет
обеспечить стабильность свойств при эксплуатации.
Для устранения или минимизации этих недостатков используются раз-
личные способы энергетической обработки, позволяющие повышать физико-
механические характеристики таких сплавов [1].
В работах [2, 3] исследовано влияние промежуточной энергетической
обработки в условиях ползучести на характеристики прочности и микро-
структуру алюминиево-магниевого сплава АМг6М. Выявлено, что комбини-
рованная энергетическая обработка, включающая действие энергетических
полей разной физической природы, увеличивает показатели как кратковре-
менной (пределы текучести и пластичности), так и длительной прочности
(время до разрушения при ползучести). Микроструктурный анализ материала
после обработки показал, что увеличение характеристик прочности достига-
ется за счет залечивания дефектов и повышения плотности дислокаций.
В последние годы наряду с различными видами высокотемпературной
энергетической обработки [2] широко применяется процесс низкотемпера-
турной обработки различных материалов для улучшения их физико-
механических свойств.
Низкотемпературная обработка металлов и сплавов позволяет при сохра-
нении пластичности повышать работу разрушения при динамических нагруз-
ках и сопротивление разрушению материалов при циклических нагрузках.
Переход металла в хрупкое состояние при охлаждении приводит к изме-
нению характеристик пластичности и уменьшению работы разрушения при
статическом нагружении.
Известно, что кристаллическое строение металлов с решеткой в форме
гранецентрированного куба (ГЦК) допускает развитие значительных пласти-
ческих деформаций при деформировании. С понижением температуры число
систем скольжения у ГЦК-кристаллов возрастает, возникающая пластическая
деформация распределяется равномерно по объему тела и процесс деформи-
рования сопровождается упрочнением [4].
Многие алюминиевые сплавы обладают хорошей вязкостью как при низ-
ких, так и при высоких температурах. Особенностью алюминиевых сплавов
по сравнению со сталями является отсутствие у них перехода от вязкого к
хрупкому состоянию при низких температурах.
Склонность к хрупкому разрушению сплавов АМг6 зависит от количе-
ства и размера интерметаллических соединений в сплаве и от степени иска-
женности или напряжения кристаллической решетки. Поэтому на получение
оптимальных свойств влияет как химический состав материала и технология
его изготовления, так и последующая термическая обработка. Выше темпе-
ратуры сольвус (т. е. температуры ограниченной растворимости) 275 °С со-
став сплава представляет собой -твердый раствор магния в алюминии с
рекристаллизованной зернистой структурой, а ниже этой температуры, в
двухфазной области, структура и состав сплавов определяются процессами
возврата, первичной рекристаллизации и выделениями второй (Al3Mg2)-
фазы [5].
130
Устойчивость переохлажденного твердого раствора зависит от природы
основы сплава и системы легирования, содержания легирующих элементов и
структуры сплава перед закалкой. В сплавах на разной основе и с разными
легирующими элементами при одной основе различна диффузионная по-
движность атомов. Работа образования критического зародыша зависит от
поверхностной энергии на границе матрицы, выделения энергии упругой де-
формации, возникающей из-за различия в удельных объемах фаз [6].
Так как составы - и -фаз различны, то выделение -фазы связано с
диффузионным перераспределением компонентов. При достаточно быстром
охлаждении диффузионное перераспределение, необходимое для зарождения
и роста кристаллов -фазы, не успевает пройти и -фаза не выделяется из
-раствора.
В работе [7] отмечено, что когда количество -фазы достигает примерно
30 %, -фаза перестает быть непрерывной матрицей и -кристаллы начи-
нают окружаться -кристаллами. Оптический анализ показывает структуру
-твердого раствора, по границам которого распределены вторичные выде-
ления -фазы (Al3Mg2) при сравнительно малых скоростях охлаждения.
Структура сплава АМг6 в исходном состоянии приведена на рис. 1 a, б, в
[8]. На рис. 1 a приведена структура сплава АМг6 в исходном состоянии, для
которой характерно зернистое строение материала с многочисленными
включениями второй фазы как по границам зерен, так и равномерно распре-
деленными в матрице зерна. Дислокационная картина в виде ямок травления,
которые идентифицируются как выходы дислокаций на поверхность, до-
вольно однородная (рис. 1 б). Электронно-микроскопические исследования
иллюстрируют практически прямые линии скольжения и частицы второй фа-
зы (рис. 1 в).
Вторичная -фаза Al3Mg2 в сплаве АМг6 является более хрупкой и
твердой, чем матрица алюминия, вторая фаза образует непрерывный слой по
границам зерен. Если данная фаза будет равномерно дисперсионно распреде-
лена внутри зерна, то будет достигнуто заметное упрочнение с сохранением
необходимой пластичности.
а зернистое строение сплава АМг6 с включениями второй фазы;
б выход дислокаций на поверхность;
в прямые линии скольжения и частицы второй фазы сплава АМг6
Рис. 1
Методика эксперимента. Целью данной работы является разработка
экспериментальной методики, позволяющей повышать вязкость материала
131
при сохранении характеристик прочности за счет получения равномерного
дисперсионного распределения вторичной фазы внутри зерна, и изучение
динамики изменения структуры материала, выдержанного при разных темпе-
ратурах и при разных скоростях охлаждения. Для достижения данной цели в
работе предлагается применять метод высокоскоростного охлаждения алю-
миниево-магниевого сплава АМг6 после высокотемпературной выдержки.
Предварительная термообработка образцов проводилась по четырем
схемам:
нагрев образца в печи до температуры 350 °С, охлаждение в воде
комнатной температуры;
нагрев образца в печи до температуры 450 °С, охлаждение в воде
комнатной температуры;
нагрев образца в печи до температуры 350 °С, охлаждение при
температуре минус 56 °С;
нагрев образца в печи до температуры 450 °С, охлаждение при
температуре минус 56 °С.
Образцы длиной 50 мм для испытаний на растяжение выдерживались
при соответствующей температуре 40 мин, длиной 100 мм – 60 мин, а образ-
цы для испытаний на ударную вязкость – 80 мин. Нагрев образцов осуществ-
лялся в электропечи МП-2УМ с целью достижения максимально возможного
растворения -фазы (Al3Mg2) в -фазе матрицы.
В работе [9] показано, что физико-механические характеристики всех
сплавов системы Al-Mg зависят от состояния пересыщенного твердого рас-
твора магния в алюминии. Пока он сохраняется, сплавы обладают высокой
пластичностью и хорошей коррозионной стойкостью. При распаде пересы-
щенного твердого раствора и образовании непрерывных цепочек -фазы по
границам зерен эти показатели падают. Для восстановления пластичности и
коррозионной стойкости необходимо проводить отжиг сплава при темпера-
туре 335 °С, приводящий к коагуляции -фазы и ее равномерному распреде-
ления по зерну. Однако плавление -фазы происходит при температуре
450 °С [10], поэтому режимы термической обработки должны включать
нагрев и выдержку при 350 °С и 450 °С .
Для исследования влияния скорости охлаждения на физико-механические
свойства материала охлаждение образцов проводилось в двух режимах: в воде
при комнатной температуре и низкотемпературная обработка.
Для низкотемпературной обработки образцов из сплава АМг6 в качестве
охлаждающей среды используется раствор углекислоты в спирте. Глубокое
охлаждение до минус 56 °С достигается с помощью твёрдого диоксида угле-
рода. Расход твердой углекислоты составляет 800 г на 1 л спирта. Охлаждае-
мая смесь помещается в баню со спиртом, куда добавляются кусочки сухого
льда до достижения нужной температуры. Поддержание постоянной темпе-
ратуры достигается незначительным добавлением твердой углекислоты, ко-
торая всё время должна быть в ванне в некотором избытке. Температура сме-
си контролируется специальной термопарой. После достижения заданной
температуры образца (минус 56 °С) его выгружают на воздух и постепенно
прогревают естественным путем до комнатной температуры.
132
Методы испытаний и объекты исследования. При испытаниях на рас-
тяжение объектом исследования были образцы из алюминиево-магниевого
сплава АМг6, изготовленные согласно ГОСТ 1497-84 и предварительно под-
вергнутые термической обработке. Испытания проводились на установке
УММ-20 с гидравлическим приводом и максимальным усилием 200 кН [11].
В результате экспериментов определялись предел текучести Т , предел
прочности В материала и относительное удлинение образца .
Испытания на ударную вязкость проводились с целью оценки механиче-
ских свойств материала при динамических нагрузках и определения чувстви-
тельности материала к различным дефектам, возникающим в процессе обра-
ботки (микротрещины, неоднородность химического состава и структуры и
т. д.).
При испытаниях на ударную вязкость использовались шлифованные об-
разцы из сплава АМг6, изготовленные по ГОСТ 9454-78 [12] (рис. 2), и испы-
тания проводились на маятниковом копре МК-30.
Рис. 2
Результаты исследований. Механические свойства материала опреде-
ляются химическим составом сплава и режимом термической обработки.
Степень влияния температуры, времени и вида термической обработки на
каждую из механических характеристик может быть разной.
Выбор оптимальной обработки сплава АМг6 зависит от требований,
предъявленных к физико-механическим характеристикам материала.
Проведем анализ влияния четырех видов термической обработки на ме-
ханические свойства сплава АМг6 для трех типов образцов при испытаниях
на растяжение и ударную вязкость.
Результаты испытаний образцов длиной 50 мм на растяжение представ-
лены на рис. 3. Как видно из рис. 3, при обработке образца по схеме 1 предел
прочности составил 291,1 МПа, при обработке в охлаждающей среде при ми-
нус 56 °С (схема 3) 290,5 МПа. В первом случае этот результат на 0,21 %
ниже результатов испытаний контрольных (необработанных) образцов, а во
втором на 0,42 %.
Нагрев образцов до температуры 450 °С дал также незначительное изме-
нение предела прочности.
133
Так, соответствующие значения предела прочности составили: обработка
по схеме 2 В = 288,1 МПа (на 1,26 % ниже результатов испытаний кон-
трольных образцов); по схеме 4 В = 287,5 МПа (на 1,47 % ниже результа-
тов испытаний контрольных образцов).
Рис. 3
Вместе с тем, произошло более существенное изменение предела текуче-
сти материала при всех схемах обработки. Так, по схеме 1 его снижение со-
ставило 13,3 % ( Т = 163,3 МПа), а по схеме 3 19,1 % ( Т = 151,2 МПа).
Нагрев до 450 °С дал снижение значений предела текучести на 17,53 %
(схема 2) и 18,83 % (схема 4) по сравнению с показателями контрольных об-
разцов. Значения предела текучести для этого случая обработки соответ-
ственно составили Т = 155,7 МПа (схема 2) и Т = 153,2 МПа (схема 4).
Эксперименты показали увеличение относительного удлинения при всех
схемах обработки: обработка по схеме 1 на 3,25 %, по схеме 2 на 3,4 %,
по схеме 3 на 1,9 %, по схеме 4 на 2,33 %.
Относительное удлинение для контрольных образцов длиной 50 мм со-
ставило = 24,75 %.
Результаты испытаний образцов длиной 100 мм на растяжение представ-
лены на рис. 4. В результате экспериментов также определялись предел теку-
чести Т , предел прочности В материала и относительное удлинение об-
разца .
Как видно из рис. 4, изменение предела прочности обработанных по схе-
мам 1 4 образцов длиной 100 мм не превышало 2 %, а именно: для схемы 1
1 % ( В = 303 МПа); для схемы 3 1,8 % ( В = 301 МПа); для схемы 2
0,5 % ( В = 305 МПа); для схемы 4 0,8 % ( В = 304 МПа).
Как и для образцов 50 мм, в этом случае произошло снижение предела
текучести в среднем на 20 %: для схем 1 и 4 на 19,3 % ( Т = 123 МПа), для
схемы 2 на 23,2 % ( Т = 117 МПа), для схемы 3 на 20,6 % ( Т = 121 МПа).
134
Относительное удлинение контрольных образцов равно 26 %.
Увеличение относительного удлинения обработанных образцов в этом
случае составило: для схемы 1 2,3 %, для схемы 2 2,2 %, для схемы 3
1 %, для схемы 4 2,8 %.
Рис. 4
Результаты испытаний образцов на ударную вязкость представлены на
рис. 5.
В отличие от испытаний на растяжение-сжатие, ударные нагрузки дают
более высокую скорость выделения энергии в материале. Ударная вязкость
характеризует способность материала к быстрому поглощению энергии и
оценивается с помощью работы до разрушения испытываемого образца.
Рис. 5
135
Обработка материала по схемам 1 и 3 дала увеличение работы до разру-
шения A на 16 % по сравнению с контрольным образцом и составила
A = 65 Дж, обработка по схеме 2 дала увеличение работы до разрушения на
19 % (67 Дж) и обработка по схеме 4 на 21,6 % (68 Дж).
Значение показателя ударной вязкости KCU также увеличилось в сред-
нем на 19 % и составило: для схемы 1 813 КДж/м2, для схемы 2 –
836 КДж/м2, для схемы 3 814 КДж/м2, для схемы 4 854 КДж/м2.
Результаты всех механических испытаний сплава АМг6 при различных
схемах термической обработки представлены на рис. 6. Как можно видеть из
рис. 6, наименее эффективной оказалась обработка по схеме 3 (нагрев до
350 °С и охлаждение в растворе спирта и углекислоты при минус 56 °С).
Рис. 6
Выводы. Проведенные экспериментальные исследования показали, что
все виды термообработки понижают предел текучести, повышают удельную
работу разрушения и практически не изменяют предел прочности и относи-
тельное удлинение образца.
Лучшие результаты по удельной работе разрушения получены для схемы
обработки, когда нагрев образца осуществлялся до температуры 450 °С с по-
следующим охлаждением до минус 56 °С.
1. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов / И. И. Новикв. – М. : Металлургия, 1978. –
391 с.
136
2. Пошивалов В. П. Підвищення довговічності сплаву АМг6М за рахунок енергетичної обробки в умовах
повзучості / В. П. Пошивалов, Д. Г. Борщевська, В. Д. Рябчій, І. І. Телегіна // Фізико-хімічна механіка
матеріалів. – 2013. – № 6. – С. 62 – 67.
3. Борщевская Д. Г. Повышение долговечности сплава АМг6М за счет введения промежуточной пласти-
ческой деформации / Д. Г. Борщевская, В. Д. Рябчий, В. Ф. Бутенко, И. И. Телегина // Техническая ме-
ханика. – 2011. – №1. – С. 70 – 77.
4. Холод в машиностроении / А. П. Клименко, Н. В. Новиков, Б. Л. Смоленский, В. И. Могильный,
В. И. Климентьев, М. А. Рохленко. – М. : Машиностроение, 1977. – 192 с.
5. Алюминиевые сплавы при низких температурах. Под ред. И. Н. Фридляндера. М. : Металлургия,
1967. – 296 с.
6. Ватолин Н. А. Влияние ближнего порядка жидких сплавов Al – Mg и Al – Si на структуру и свойства в
кристаллическом состоянии / Н. А. Ватолин, Э. А. Пастухов, В. Н. Сермягин. – М. : Наука, 1986. –
304 с.
7. Бернштейн М. Л. Механические свойства металлов / М. Л. Бернштейн, В. А. Займовский. – М. : Ме-
таллургия, 1979. – 495 с.
8. Пошивалов В. П. Влияние холодной обработки на физико-механические свойства алюминиевого сплава
АМг6 / В. П. Пошивалов, А. И. Кузьмицкая, В. С. Жданов // Вісник Дніпропетровського університету.
Серія Ракетно-космічна техніка. – 2014. – Вип.17, том 1. – С. 71 – 79.
9. Фридляндер И. Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы / И. Н. Фридляндер. – М. :
Металлургия, 1979. – 208 с.
10. Алюминий: свойства и физическое металловедение. Справочник. Под ред. Хэтча Дж. Е. – М. : Ме-
таллургия, 1989. – 422 с.
11. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. – Введ. 01.01.86. – М. : ФГУП Стан-
дартинформ. – 2005. – 41 с.
12. ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повы-
шенных температурах. – Введ. 01.01.79. – М. : Издательство стандартов, 2002. – 15 с.
Институт технической механики Национальной Получено 19.05.2016,
академии наук Украины и Государственного в окончательном варианте 21.05.2016
космического агентства Украины,
Днепропетровск
|