Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 47 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ занного был сделан вывод о целесообразности применения нагрева только при 550 °С. Для более эффективного воздействия на кремнистую фазу, а следовательно, на содержа- ние водорода в сплаве и тепловое расширение, было изучено влияние термоциклической обра- ботки (ТЦО), один цикл которой предусматри- вал нагрев при 550 °С в течение 1 ч с последующим охлаждением в воде. Общее количество циклов было до- ведено до пяти. При изучении микро- структуры в шлифах обнаруживаются области значительной протяженно- сти со «следами» кремнистой фазы. Такое интенсивное разложение со- провождается уменьшением микро- твердости кремнистой фазы с 6200 до 4700 МПа. В соответствии с этим находится изменение ТКЛР (рис. 4). Следовательно, термоциклическая обработка, разлагая кремнистую фазу и увеличивая содержание водорода в сплаве, повышает ТКЛР и создает аномалию теплового расширения при t исп = 200...300 °С. Рис. 3. Влияние среды охлаждения с 600 °С (τ = 1 ч) на линейное расширение сплава Si – 4 9%Al (обработка расплава CaCO 3 ·MgCO 3 ): – ♦ – без т/о; – ■ – вода; – ▲ – воздух Рис. 4. Влияние термоциклической обработки на линейное расширение сплава Si – 49 % Al (1 цикл: 550 °С, τ = 1 ч, вода): – ♦ – без т/о; – ■ – 1 цикл; – ▲ – 2 цикла; – ∆ – 3 цикла; – ● – 4 цикла; – ○ – 5 циклов Было установлено, что сплавы Si–49 % Al в закаленном состоянии всегда имеют ТКЛР выше, чем после охлаждения на воздухе. В свя- зи с этим на рис. 5 приведены весьма важные результаты для поиска путей получения «лег- ких инваров», способных быть конкурентами Рис. 5. Влияние температуры нагрева (τ = 5 ч) на коэффициент линейного расширения сплава Si – 49 % Al: – ♦ – без т/о; – ■ – 300 °С; – ▲ – 450 °С; – ∆ – 500 °С