Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Черная металлургия -> Термоциклическая обработка -> Основы метода термоциклической обработки -> Основы метода термоциклической обработки

Основы метода термоциклической обработки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  12  13  14  15  16  17  ...  30  31  32 

Из условия совместности деформаций

где EAl, иAl, ESi, иSi — соответственно модули Юнга и коэффициенты Пуассона для алюминия и кремния. Зная рконт, по формулам (2.2) можно вычислить напряжения в двухфазном сплаве.

Таким образом, полученная формула позволяет оценить уровень напряжений, возникающих практически в любой двухфазной системе при изменении температуры в заданном диапазоне при условии упругого взаимодействия фаз. Так, по расчету при нагреве от 20 до 530 °С в сплаве САС-1 возможно появление напряжений растяжения (до 250 МПа), намного превышающих предел текучести алюминиевой матрицы. В реальном процессе картина выглядит иначе: изменение температуры сопровождается релаксацией напряжений. Однако для прогноза «температурных эффектов» целесообразно пользоваться данной формулой при условии наличия информации о составляющих структуру фазах.

Возникающие во время изменения температуры структурные напряжения во многом зависят от химического состава фаз. Если иметь в виду бинарные алюминиевые сплавы, то структурные напряжения должны повышаться адекватно увеличению разницы коэффициентов термического расширения матрицы и второй фазы, а следовательно, зависеть непосредственно от вводимых химических элементов; уровень напряжений должен повышаться в ряду Mg, Си, Ni, Si. В многокомпонентных сплавах можно наблюдать более сложную картину из-за присутствия в структуре нескольких избыточных фаз, в том числе тройных и более сложных интерметаллидов. Кроме того, возможно появление напряжений за счет градиентов температуры, разориентировки зерен, наличия текстуры и т. п.

Выполненные исследования по экспериментальному определению структурных напряжений в сплавах Al — Si показали, что в полуцикле нагрева напряжения сжатия на частицах кремния, имеющие место при 20 °С, понижаются в результате опережающего расширения алюминиевой матрицы, коэффициент термического расширения которой примерно в 4 раза больше, чем у кремния. По достижении температуры около 300 °С напряжения на кремнии становятся близкими к 0 и при дальнейшем нагреве до 530 °С почти не увеличиваются. Такой характер изменения напряжений свидетельствует о постоянной их релаксации при повышении температуры выше 300 °С за счет деформации алюминиевой матрицы. При охлаждении наблюдается обратная картина: начиная с температуры примерно 400 °С, напряжения сжатия на частицах кремния растут, достигая при 20 °С значения, несколько большего, чем первоначальное. Характер изменения напряжений в последующих циклах не меняется, изменяются лишь остаточные напряжения, увеличиваясь в первых четырех-пяти циклах.

Наглядной иллюстрацией релаксации напряжений являются микрорельефы, полученные при термоциклировании бинарного алюминиевого сплава, содержащего 4,1 % Си, по режиму 340 - 540 °С непосредственно в высокотемпературном микроскопе (рис. 2.24). Высокотемпературное травление границ зерен в процессе нагрева от 20 °С наступило при температуре приблизительно 450 °С, и сразу же стал появляться микрорельеф.

Как видно, микрорельеф при максимальной температуре цикла характеризует наличие однородного скольжения. При этом некоторые границы зерен служат препятствиями при прохождении деформации из зерна в зерно (из а в b), однако при благоприятной ориентировке зерен относительно друг друга (зерен с и d) происходит инициирование деформации в соседнем. В процессе охлаждения заметное изменение микрорельефа наблюдается до температуры примерно 450 °С, а именно деформацией охватываются все новые участки. При дальнейшем охлаждении до температуры 340 °С, характерный микрорельеф постепенно исчезает. Это согласуется с данными, полученными при изучении напряжений в Сплавах Al — Si, у которых деформация алюминиевой матрицы при термоциклировании имеет место при температуре выше 300 °С. При повторных нагревах микрорельеф характеризуется наличием множественного скольжения.

Особенности изменения дислокационной структуры после ТЦО изучали на сплавах алюминия с содержанием Si, % : 1; 6,3; 20,5. Плотность дислокаций определяли по методу «секущей», заключающемуся в подсчете числа пересечений линии с индивидуальными дислокациями. Плотность дислокаций p = 2NM/(2nRh), где N — число пересечений окружности радиусом R с дислокациями; М — увеличение; h — толщина прозрачного» слоя фольги, равная 2-10-7 м.

На рис. 2.25 представлена характерная дислокационная структура сплава Al+1 % Si в исходном состоянии и после ТЦО. В алюминиевой матрице дислокации распределены сравнительно равномерно по зерну, их плотность составляет в среднем 3,6-1013 м-2. Дислокационная структура слабо меняется при термоциклировании, но все же плотность дислокаций увеличивается на 30—50 %. Следует отметить несколько большую долю дислокационных петель после ТЦО по сравнению с исходным состоянием. Это типичное следствие резкого переохлаждения сплава, имеющего место в последнем цикле. При этом избыточные вакансии вызывают наряду с «переползанием» краевых и образованием из винтовых дислокаций дислокаций геликоидальной формы, возникновение петель Франка-Рида вакансионного происхождения. Незначительное изменение в дислокационной структуре объясняется, по-видимому, исчезновением образующихся при резком охлаждении в воде (закалке) дислокаций за счет их существенного переползания и выхода на свободную поверхность кристалла либо на границы зерен. Это возможно, если дислокации в материале преимущественно краевые. Наличие краевых дислокаций подтверждается практически полным отсутствием после ТО геликоидальных дислокаций, которые обязательно образовались бы из винтовых в условиях избытка вакансий. Кроме того, отсутствие в сплаве фаз с различными коэффициентами линейного расширения не приводит к возникновению межфазных внутренних напряжений и деформаций при ТО и связанных с этим зарождением и размножением дислокаций.

У сплава Al + 6,3% Si в исходном состоянии в структуре имеется значительное число вторичных кристаллов кремния пластинчатой и глобулярной формы с размерами порядка 0,1—0,5 мкм, выделившихся из твердого раствора в результате охлаждения сплава до комнатной температуры после завершения процесса кристаллизации (рис. 2.26). Дислокации распределены неравномерно и сосредоточены главным образом около этих выделений. Под действием ТО вторичный кремний растворяется, а число дислокаций растет.

После ТЦО средняя плотность дислокаций увеличивается почти в 5 раз (от 2,2-1013 до 1014 м-2.) Дислокации в матрице распределены сравнительно равномерно (рис. 2.27, а). Кроме того, в структуре наблюдается значительное число дислокаций, имеющих форму геликоидов (рис. 2.27,б), а также встречаются дислокационные скопления в виде жгутов (рис. 2.27, в). Следует отметить, что на дислокационную структуру как при изотермической выдержке под закалку, так и при ТЦО оказывает влияние разкое охлаждение в воде, имеющее место по завершении обработки. Поэтому общее число дислокаций, возможно, несколько завышено по сравнению с тем, которое может иметь место к концу каждой операции.

На рис. 2.28 показано изменение дислокационной структуры силумина (Al+6,3% Si) по мере нарастания числа циклов. На основании полученных данных можно заключить, что при ТЦО происходит последовательное накопление дислокаций от цикла к циклу. В связи с этим необходимо отметить, что в полуцикле нагрева часть дислокаций аннигилирует.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  12  13  14  15  16  17  ...  30  31  32 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.02.23   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

17:25 Проектирование пресс-форм

13:33 Муфта МЗ-3

13:29 Труба нержавеющая 12х18н10т остаток

13:11 Новый цех горячего цинкования в Омске

12:44 Горячее цинкование металлоконструкций ГОСТ 9.307-89

09:15 Дизель генератор АД 200, ДЭУ 200, ДГУ 200

18:27 Пресс-формы для литья

17:52 Пресс-формы на заказ

15:15 Лист Г/К нержавеющий 40Х13 4 мм.

15:13 Волочение проволоки

НОВОСТИ

22 Марта 2017 17:47
Различные виды сварки трением

22 Марта 2017 14:08
Необычные строения из алюминия в Японии (17 фото)

20 Марта 2017 23:31
Станки и оборудование специалисты смогут выбрать на выставке Mashex Siberia

23 Марта 2017 17:11
Хабаровские машиностроители применяют метод ионного азотирования деталей

23 Марта 2017 16:53
Вьетнамский импорт стали в феврале вырос на 17,6%

23 Марта 2017 15:10
”УВЗ” создал для металлургов уникальный вагон-хоппер

23 Марта 2017 14:48
Американский импорт сортовой стали в феврале 2017 года упал на 19%

23 Марта 2017 14:02
”Мечел-Cервис” поставил арматуру для строительства первого в России ветропарка

НОВЫЕ СТАТЬИ

Труба из нержавеющей стали: классификация и область применения

Разновидности труб из коррозионностойкой стали и их применение в бытовых и промышленных условиях

Труба нержавеющая 20Х23Н18 для химпрома

Труба нержавеющая в обеспечении комфортной работы предприятий

Купить металлопрокат в Тамбове

Что лучше: купить квартиру с отделкой или без отделки?

Технологии остекления балконов и цены в Киеве

Гравировка на металле: улучшаем офис для успеха в бизнесе

Кварцевый агломерат и виды искусственного камня

Теплый электрический пол для квартиры

Основные виды запчастей для автомобильного двигателя

Электрические защитные автоматы для квартиры

Распространенные сертификаты в промышленности

Решетчатые и прессованные настилы в промышленности

Дробилки и их применение в канализационных сетях

Использование трубы нержавеющей 12Х18Н10Т в машиностроении и других остраслях

Труба нержавеющая 10Х17Н13М2Т в отраслях промышленности

Труба нержавеющая 06ХН28МДТ в котельной промышленности

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.