Obrabotka Metallov 2009 No. 2

Т а б л и ц а 1 Влияние вида охлаждения шихты (535 ° С, 1 ч) на механические и литейные свойства сплава АК12 Среда охлаждения Механические свойства Жидкотекучесть, мм Линейная усадка, % σ в Па δ , % Обычное приготовление 170 6,7 329 1,15 Воздух 185 10,5 335 0,98 Вода 190 7,9 340 0,98 Печь 177 4,4 323 0,95 ве при пребывании образцов в интервале 200… 400 °С [2]. В общем, по этим результатам можно сделать заключение, что предварительная термическая обработка может оказать определенное влияние на механические и литейные свойства алюми- ниевых сплавов. Исследование влияния предварительной тер- мообработки шихты на свойства отливок прово- дилось и на сплаве АМг6Л. Шихтовый сплав в виде брусков обраба- тывали в течение 24 часов при температуре 435 °С, а затем охлаждали в кипящей воде. Пла- вили в лабораторной печи сопротивления в сталь- ном крашеном тигле емкостью 3 кг. Шихту, не подвергавшуюся термообработке, расплавляли полностью; а термообработанную (70 % от веса плавки) вводили порциями под зеркало расплава. Часть отливок в виде пластин толщиной 15 мм ис- пользовали для испытания механических свойств, а остальные для испытания свариваемости. Установлено, что приготовление сплава на тер- мообработанной шихте обеспечивает получение более мелкодисперсных отливок (размер зерна в среднем 0,36 мм), чем выплавленных с использо- ванием нетермообработанной шихты (размер зерна 0,81 мм). При исследовании микроструктуры за- мечены следующие различия. В отливках с мелким зерном количество выделений β-фазы и травимость границ зерен несколько больше, а микротвердость центральной части дендрита α-твердого раство- ра ниже и составляет 460 МПа против 530 МПа. Плотность образцов также различна и состав- ляет 2,6012 г/см 3 – для мелкокристаллических и 2,6093 г/см 3 – для крупнокристаллических. Меха- нические свойства сплава в мелкокристаллических отливках составили σ в = = 255 МПа, δ = 16 %, а в крупнокристаллических – σ в = 235 МПа, δ = 12%. Перед сваркой доннуючасть отливок наширине 35 мм фрезеровали до толщины 4 мм. Сваривали универсальным автоматом на специальном стапе- ле для выполнения продольных швов с использо- ванием присадочной проволоки из сплава АМг6. Исследование сварных соединений показало существенное различие их как по структуре, так и по свойствам в зависимости от исходной ших- ты. Во-первых, величина зерна в шве, получен- ном при сварке мелкокристаллических отливок, имеет размер в среднем 0,12 мм, тогда как в дру- гом случае – 0,32 мм. Во-вторых, травимость тела зерна по междендритным пространствам выше для мелкокристаллических швов. Третья особен- ность заключается в том, что при сварке мелко- кристаллических отливок образуется широкая зона частичного оплавления зерен не только по границам, но и по междендритным простран- ствам. Значения прочности сварных соединений близки к полученным на отливках (σ в = 260 МПа и 230 МПа), однако пластичность образцов с ши- рокой зоной частичного оплавления снижается (δ = 11,5 % и 11,2 % соответственно). Разрушение сварных образцов из крупно-кристаллических отливок происходит по основному металлу, а из мелкокристаллических – по переходной зоне. Приведенные результаты показывают, что условия приготовления литейных алюминиевых сплавов влияют не только на структуру и свойства отливок, но и на качество сварных соединений. По проведенным исследованиям можно сде- лать вывод о том, что предварительная термиче- ская обработка шихты, как и электролитическое наводороживание [1], может оказывать влияние на формирование структурно-фазовых соотно- шений, что существенно отразится на техноло- гических и служебных свойствах сплавов окон- чательного состава. Список литературы 1. Афанасьев В.К. Влияние наводороживания ших- ты на свойства чугуна, стали и железа / В.К. Афана- сьев, С.В. Долгова, Н.В. Гришков, Н.Б.Лаврова, В.Н. Толстогузов // Обработка металлов. – 2008. – № 3. – С.7–10. 2. Афанасьев В.К. Некоторые закономерности из- менения пластичности алюминия и его сплавов // Ме- таллы. – 1978. – № 6. – С.195–199. ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ТЕХНОЛОГИЯ № 2 (43) 2009 5