Кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения, новых материалов и термической обработки металлов НГТУ им. Р.Е. Алексеева; ведущий научный сотрудник ЦНИИ «Буревестник»
603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24; 603950, г. Нижний Новгород, Сормовское ш., 1а
Cand. Sci. (Tech.), assistant prof. of the Department materials science, new materials and heat treatment of metals, Nizhny Novgorod State Technical University n.a. R.E. Alekseev; leading researcher of JSC Central Research Institute «Burevestnik»
603950, Russia, Nizhny Novgorod, Minin str., 24; 603950, Russia, Nizhny Novgorod, Sormovskoe shosse, 1a
Кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения, новых материалов и термической обработки металлов
г. Нижний Новгород
Cand. Sci. (Tech.), assistant prof. of the Department materials science, new materials and heat treatment of metals
Nizhny Novgorod
Аспирант
г. Нижний Новгород
Postgraduate student
Nizhny Novgorod
Показаны новые способы контроля пережога в алюминиевых сплавах Д16 и В95, основанные на использовании метода энергодисперсионного рентгеноспектрального анализа (EDS-анализа). Известно, что пониженные свойства материалов на алюминиевой основе часто связаны с наличием пережога в структуре. Структурные изменения, вызываемые пережогом (оплавление эвтектик и избыточных легкоплавких фаз и последующая кристаллизация оплавленных микрообъемов), сопровождаются развитием пористости, оказывают негативное влияние на физико-химические, механические и технологические свойства. Умение выявлять пережог на ранних стадиях позволяет отбраковывать дефектный металл. На основе EDS-анализа предложены характеристики, чувствительные к ранней стадии пережога. Выполнена идентификация степени наведенного пережога в листе из сплава Д16. В сплаве В95 установлены структурные составляющие, определяющие склонность сплава к пережогу. Показано, что EDS-анализ позволяет выявить изменения химического состава элементов структуры алюминиевых сплавов Д16 и В95 и по содержанию кислорода количественно идентифицировать стадию пережога. Развитие пережога ведет не только к увеличению содержания кислорода в химическом составе алюминиевых сплавов, но и к снижению электропроводности материала. Рассмотрена корреляционная связь между электропроводностью сплава Д16 с наведенным в нем пережогом и содержанием кислорода. Применимость EDS-анализа обусловлена простотой методики и возможностью проводить количественную оценку развития дефекта в термоупрочняемых деформируемых алюминиевых сплавах после технологических нагревов. Его можно использовать как дополнительный метод исследования в случае, когда металлографический анализ не дает однозначного ответа при выявлении ранних стадий пережога.
This paper covers new overburning monitoring methods for D16 and V95 aluminum alloys based on use of a method of an energydispersive X-ray spectral analysis (EDS analysis). It is known that lowered performance of aluminum-based materials is often connected with overburning in their structure. Because the structural changes caused by overburning (flash-off of eutectics and excess low-melting phases and the subsequent crystallization of melted-off microvolumes) are followed by developing porosity, have negative impact on physical and chemical, mechanical and processing properties. The ability to reveal overburning at early stages allows to reject the defective metal. Characteristics sensitive to an early overburning stage are offered based on EDS analysis. A degree of the induced overburning in a D16 sheet is identified. B95 alloy structural components determining the alloy tendency to overburning are revealed. It is found that the EDS analysis makes it possible to reveal changes in the chemical composition of the structural elements of D16 and V95 aluminum alloys and identify an overburning stage quantitatively based on oxygen content. Overburning development leads not only to the higher content of oxygen in the chemical composition of aluminum alloys, but also lowers the electrical conductivity of the material. The paper considers a correlation relationship between the D16 alloy electrical conductivity with overburning induced in it, and oxygen content. The applicability of this method is caused by the method simplicity and a possibility to quantify the defect development in the heat-strengthened deformable aluminum alloys after process heatings. Also this method can be used as an additional research method when metallographic analysis gives no definite answer at identification of early overburning stages.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.