Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 28 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Изучение закономерностей влияния среды на механические характеристики различных мате- риалов приобретает с каждым годом все большее значение в связи с рядом научных и инженерных проблем. К ним относятся, с одной стороны, прикладные задачи обеспечения высокой долго- вечности и надежности аппаратов и машин, с другой – отыскание оптимальных путей управ- ления процессами деформирования и разруше- ния твердых тел, а также разработки технологии получения материалов с нужными структурой и механическими свойствами. Воздействие внешней среды сказывается на всех этапах изготовления деталей: от обработки УДК 669.71.017 ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ СВОЙСТВ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ В.К. АФАНАСЬЕВ, доктор техн. наук, профессор М.В. ПОПОВА, доктор техн. наук, доцент В.В. ГЕРЦЕН, научный сотрудник С.В. ДОЛГОВА, ст. преподаватель В.А. ЛЕЙС, аспирант ( СибГИУ, г. Новокузнецк ) Поступила 23 октября 2013 Рецензирование 10 ноября 2013 Принята к печати 15 ноября 2013 Попова М.В. – 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, Сибирский государственный индустриальный университет, e-mail: m.popova@rdtc.ru Среда, в которой проводится термическая обработка металлических сплавов, во многом определяет такие ее параметры, как температура и время выдержки, а также окончательные свойства изделий. В статье обосно- вывается положение о том, что активность внутренних диффузионных процессов тесно связана с диффузией водорода, поэтому зависит от состава внешней среды и соотношения давления водорода внутри металла и в атмосфере печи. Приведены результаты исследования влияния различных сред с повышенным содержанием водорода на параметры закалки, старения и механические свойства промышленных литейных и деформируе- мых алюминиевых сплавов. В качестве сред при нагреве были использованы порошки окислов, пары угле- водородов, карбамид. Показано, что выдержка алюминиевых сплавов в средах с повышенным содержанием водорода и азота ускоряет протекание в них фазовых превращений, тем самым способствует существенному сокращению времени термической обработки. Например, при нагреве в продуктах разложения карбамида время старения сокращается в 2-4 раза при одновременном повышении прочности и пластичности. Ключевые слова: алюминиевые сплавы, внешняя среда, водород, термическая обработка, механические свойства. расплава до термической обработки готовых из- делий. В частности, внешняя среда, в которой проводится термообработка, во многом опреде- ляет ее параметры (температуру, время выдерж- ки) и конечные свойства сплавов. За последние годы достигнут значительный прогресс в изучении чувствительности механи- ческих свойств некоторых классов конструкци- онных материалов к влиянию среды (химико- термическая обработка сталей, титановых сплавов). Однако для производства изделий из промышленных алюминиевых сплавов все еще используют стандартные режимы термической обработки, разработанные много лет назад [1], не учитывающие зависимость процессов, про- текающих внутри металла, от состава внешней