Фазовый состав деформируемых алюминиевых сплавов Д16 и В95 с количественной оценкой пережога разных стадий развития

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.

1. Мальцев М.В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1970.

2. Shi Xing Zhang, Shao Min Qu. Influence of overburning on microstructure and property of 6061 aluminum alloy. Adv. Mater. Res. A. 2012. Vol. 476—478. P. 118—121.

3. Jingtao Han, Xianghua Liu, Zhengyi Jiang. Influence of overburning on microstructure and property of 2024 aluminum alloy. Adv. Mater. Res. A. 2014. Vol. 941—944. P. 3—7.

4. Miller W.S., Zhuang L., Bottema J., Wittebrood A.J., De Smet P., Haszler A., Vieregge A. Recent development in aluminium alloys for the automotive industry. Mater. Sci. Eng. A. 2000. Vol. 280. P. 37—49.

5. Алиева С.Г. Промышленные алюминиевые сплавы: Справочник. М.: Металлургия, 1984.

6. Hatch J.E. Aluminum properties and physical metallurgy. ASM International, 1984.

7. Двоеглазов Г.А. Материаловедение. Ростов-на-Дону: Феникс, 2015.

8. Нигалатий В.Д., Погребняк И.Ф., Шарко А.В. Закономерности взаимосвязи физико-механических свойств с технологическими параметрами алюминиевых сплавов. Наук. вісн. Херсон. держ. морс. акад. 2014. No. 2. С. 173—178.

9. Белецкий В.М. Алюминиевые сплавы: Справочник. Киев: КОМИНТЕХ, 2005.

10. Новиков И.И., Строганов Г.В., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография. М.: МИСиС, 1994.

11. Davis J.R. Alloying: understanding the basics. ASM International, 2001.

12. Колобнев Н.И. Начальные стадии пережога в полуфабрикатах из сплава Д16. Технол. легких сплавов. 1996. No. 6. С. 3—40.

13. Goodhew P.J., Humphreys J., Beanland R. Electron microscopy and analysis. 3-rd ed. Taylor & Francis, 2001.

14. Goidstein J.I. Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis. Kluwer Acad./Plenum Publ., 2003.

15. Фридляндер И.Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы. М.: Металлургия, 1979.

16. Mondolfo L.F. Metallography of aluminum alloys. Johnson Press, 2007.

17. Vander Voort G.F. Metallography, principles and practice. ASM International, 1999.

18. Olafsson P., Sandstrom R., Karlsson A. Electrical conductivity of aluminum alloys materials. Sci. Forum. A. 1996. Vol. 217—222. P. 981—986.

19. Hawkes P., Spence J. Science of microscopy. Vol. 1. Springer Scince + Business Media, 2007.

20. Reichelt R. Scanning electron microscopy. Springer Science + Business Media, 2007.

21. Белов Н.А. Фазовый состав алюминиевых сплавов. М.: МИСиС, 2009.