Obrabotka Metallov. 2016 no. 2(71)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (71) 2016 89 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 2. Влияние обработки расплава водяным па- ром (τ = 30 мин) на линейное расширение спла- вов Al–Cu ее ответственной за резкое уменьшение расши- рения при 400 ºС (вторая аномалия). Значительное влияние на развитие анома- лии оказывает термическая обработка. Установ- лено, что нагревы выше температуры начала удаления водорода из металлических сплавов (280…300 ºС) уменьшают или полностью устра- няют аномалию [18–20]. Например, на рис. 3а показано, что закалка сплава Al – 4 % Cu с тем- ператур 450 и 510 °С после нагрева в течение 12 и 2 ч соответственно подавляет образование аномалии. Причем более эффективно действует длительный нагрев в течение 12 ч при 450 °С, а не обычно рекомендуемый для закалки – при 510 °С. Старение при 300 °С в течение 10 ч снижает ТКЛР во всем температурном интерва- ле испытаний, а также устраняет аномалию при 300 °С. Отмечено, что самым эффективным на- гревом, подавляющим образование аномалии, является длительный нагрев при температуре этой же аномалии. Сделан очень важный вывод, Рис. 3а. Влияние термической обработки на ли- нейное расширение сплава Al – 4 % Cu (обычного приготовления) что чем выше значения ТКЛР при t исп = 300 °С, тем сильнее его снижение после длительного нагрева при 300 °С. В заключение следует от- метить, что наиболее эффективными температу- рами нагрева, устраняющими образование ано- малии, являются температуры 435 и 300 °С. На рис. 3б показано влияние закалки и старе- ния при 100 и 250 ºС. Наиболее важно здесь то, что обработка расплава водяным паром и после- дующая закалка (без старения) повышают ТКЛР при t исп = 50…250 ºС и усиливают обе аномалии. Первая аномалия, заключающаяся в резком увеличении расширения при 250…350 ºС, и вто- рая аномалия – резкое уменьшение расширения при t исп = 400 ºС – свидетельствуют о развитии процессов, управляющих общей величиной ТКЛР. На рис. 4 показано, что высокотемператур- ный нагрев сплава Al – 10 % Cu, продутого в расплавленном состоянии водяным паром, еще более четко выражает наличие первой и второй