Искусственно состаренного

последовательности: 5(дс)< 5<д'< ^ис\ Отличительной особенностью условной диаграммы растяжения (рис. 1.10,а, б, в) деформационно-состаренных металлов является увеличение или появление на ней площадки текучести (^(дс)>//(ио)_ Отметим, что на диаграмме растяжения деформационно-состаренных сталей появляется зуб текучести, обусловленный различием "стартовых" напряжений и напряжений текучести. Различие параметров исходных диаграмм растяжения упрочнения состаренного и исходного металла показано на рис. 1.10,г. В зависимости от структуры металла возможны три вида а(е) для состаренного металла: 1) модули упрочнения для состаренного Е(дс) и исходного Е<ис> металлов равны Е<дс^= Е<ис>; 2) Е<дс)< Е(ис> и 3) Е<дс» Е<ис). Аналогично можно записать для степенного упрочнения. По-видимому наиболее вероятный случай, когда Е<дс» Е<ис>, поскольку, деформационное старение в большей степени повышает предел текучести. Это отмечается при испытаниях искусственно и естественно состаренных углеродистых и низколегированных сталей, проведенных нами и другими исследованиями. На рис. 1.11,а, б представлены зависимости предела текучести и временного сопротивления от степени предварительной деформации (СПД) ед, искусственно состаренных (при температуре Т = 250°С и времени выдержки тс=1ч.) сталей. Как и следовало ожидать увеличение СПД приводит к возрастанию прочностных характеристик сталей (рис. 1.11). Причем, более интенсивно возрастает предел текучести особенно для СтЗ. Отметим, что после искусственного старения на диаграмме растяжения (а - Е) наблюдается четко выраженная площадка текучести. Таким образом, с точки зрения прочностных показателей предварительное деформирование и старение металла не ухудшает эксплуатационные свойства сталей.

На рис. 1.14 построены зависимости относительного сужения и удлинения искусственно состаренных (деформация + нагрев до 250°С) сталей от степени предварительной пластической деформации ед. Как видно, с увеличением степени пластической деформации значения у и 5 падают. Это свидетельствует об охрупчивающем действии на металл пластических деформаций, что при определенных условиях, должно соответствующим образом снижать эксплуатационные характеристики элементов, например, при их работе в условиях воздействия отрицательных температур.

Электрическая проводимость искусственно состаренных образцов сплава Д16 при увеличении температуры нагрева под закалку с 490 до 520 °С снижается на 2 Mf(oM • мм2). Значение электрической проводимости искуественнэ состаренных образцов на 4—4,5 м/'(ом • мм2), выше, чем у естественно состаренных образцов.

Электрическая проводимость прутков и профилей Б95 (закаленных и искусственно состаренных) представлена в табл. 4-8.

При разработке методики выявления такого рода нарушений структуры опираются на связь между электрической проводимостью и прочностью. Удачным средством обнаружения зон разупрочнения является выявление разницы электрической проводимости материала неповрежденного и проверяемого участков. Методика такого контроля разрабатывалась на основе исследования изменения электрической проводимости нагретых образцов. Так, разупрочнение искусственно состаренных образцов из сплавов В93 и В95, нагретых в селитровой ванне при различных температурах с выдержкой 20 мин, наступает при температурах нагрева, превышающих 200 °С. 68 '

Важным фактором является и время выдержки при нагреве. Исследования по влиянию времени выдержки проводились на искусственно состаренных образцах размером 80X40X10 мм в интервале температур от 150 до 350 °С. Образцы нагревались в селитровой ванне. Электриче-

* Па закаленных и искусственно состаренных образцах. ** На искусственно состаренных образцах.

* Показатели указаны для закаленных и искусственно состаренных деформируемых сплавов. >•'

* Показатели указаны для закаленных и искусственно состаренных деформируемых сплавов.

Фрезерование, шлифование и термообработка. Последующая после фрезерования и шлифования процедура тремообработки (гомогенизации) при Т = 170°С в течение 3 ч разупрочняет поверхностный слой (рис. 184, Ф + Ш + ТО). При этом наблюдается выравнивание технологических остаточных напряжений в среднем на глубину до 0,2 мм. Разупрочнение, вероятно, связано с формоизменением выделившихся частиц в структуре искусственно состаренных сплавов при 160-—180° С.

Удлинение образцов, закаленных в холодной воде и искусственно состаренных в течение 3 час. при 40 и 0°, изменяется со временем; однако ни в одном случае эта величина не была ниже60% исходной величины.

Рис. 417. Структура сплава А1+4%Си закаленного и искусственно состаренного при 250° С. Х900

То же, закаленного и естественно состаренного, закаленного и искусственно состаренного ........ .' .

полунагартованного . . . нагартованного ..... закаленного и естественно состаренного, закаленного и искусственно состаренного ...... термически обработанного Электропроводность М\ОМ'ММг ......

Электрическая проводимость искусственно состаренного деформированного сплава В95 с содержанием легирующих компонентов на верхнем и нижнем пределе составляет 17,6 и г**-у

ствительность, могут быть найдены в современной литературе [50, 126]. Например, случаи КР механически обработанных деталей из сплава 2024-Т4 имели место на «Сатурне V». Типичные кривые v—/С для этих трех сплавов приведены на рис. 88. Растрескивание в областях I и II очевидно. Из данных рис. 88 следует, что Кгкр<7,7 МПа-м'/2. Схожесть кривых v—К для естественно состаренных сплавов 2024-Т351 и 2219-Т37 и искусственно состаренного сплава 2014-Т651 хорошо согласуется с тем фактом, что все эти сплавы имеют одинаково низкое сопротивление КР по данным, полученным на гладких образцах по времени до разрушения (см. табл. 4, 5 и рис. 44). В дополнение следует отметить следующее. Данные по вероятности разрушения на гладких образцах, представленные на рис. 45, показывают, что сплавы 2014-Т6 и 2024-Т4 имеют одинаково низкое сопротивление КР на высотных образцах. Данные для сплава RR 58(2618-16) показаны на рис. 89. Высокое значение /CiKp находится в хорошем согласии с высоким значением окр, определенным на гладких образцах, как видно по данным для этого силава, приведенным в табл. 5. Вызывает удив-

плита катаная Прессованные полуфабрикаты 7-12 6-10 на изгиб вращающегося образца (закаленного и искусственно состаренного). Числитель'— при числе циклов 10 X 10в. знаменатель — 100 X Ю«

в закаленном и искусственно состаренном состояниях. При этом следует учитывать, что сплав АЛ9 с пониженным содержанием железа проявляет повышенную склонность к естественному старению, поэтому через несколько месяцев свойства отливок в закаленном состоянии значительно повышаются и приближаются к свойствам закаленного и искусственно состаренного состояния. Упрочняющей фазой в сплавах АЛ4, АЛ9 и ВАЛ5 является MgaSi.

* Для закаленного и искусственно состаренного сплава.

То же, закаленного и естественно состаренного, закаленного и искусственно состаренного ........ .' .

полунагартованного . . . нагартованного ..... закаленного и естественно состаренного, закаленного и искусственно состаренного ...... термически обработанного Электропроводность М\ОМ'ММг ......

Литейные свойства невысокие, сплав требует хорошего питания во избежание трещин и рыхлот. При литье в кокиль содержание кремния в сплаве доводится до 2—3°/0, что улучшает литейные свойства сплава, но снижает относительное удлинение. Если примеси железа, кремнияи марганца близки к верхним пределам, указанным в технических условиях, то для обеспечения высоких механических свойств следует поддерживать содержание меди вблизи нижнего предела, а также избегать высоких температур закаливания из-за опасности пережога. Примесь магния свыше 0,03°/0 ведёт к снижению пластичности. Закалённый сплав медленно стареет при комнатной температуре, и через несколько месяцев его свойства приближаются к свойствам закалённого и искусственно состаренного сплава. Обрабатываемость резанием хорошая. Сопротивление коррозии удовлетворительное. Микроструктура — см. вклейку лист IV, 6 и 7.