Отчет о научно-исследовательской работе "Влияние термической и термомеханической обработки на структуру и физико-механические свойства литейных алюминиевых сплавов на базе системы Al-Si-Cu и деформируемого сплава В95" (Часть 2)

Для литейных алюминиевых сплавов Al-8 масс.% Si-1,5 масс.% Cu (обозначение Al8Si1,5Cu) и Al-8 масс.% Si-3,5 масс.% Cu (обозначение Al8Si3,5Cu), полученных на основе алюминия высокой чистоты (концентрация железа в сплавах менее 0,1 масс.%), проведен анализ микроструктуры, а также анализ изменения твердости и удельной электропроводности (УЭП) в процессе изотермического старения в интервале температур 145-250 °С. Результаты представлены в сравнении с результатами для ранее рассмотренных в рамках настоящей работы сплавов, полученных на основе алюминия технической чистоты, и в составе которых содержится до 0,2 масс.% железа и марганца. Последние сплавы обозначены как Al8Si3,5Cu(Fe, Mn) и Al8Si1,5Cu(Fe, Mn). Показано, что старение при 145 °С для низколегированного сплава Al8Si1,5Cu незначительно влияет на его твердость, тогда как твердость сплава Al8Si1,5Cu(Fe, Mn) при старении значимо выше. В отличии от сплава Al8Si1,5Cu эффект от старения сплава Al8Si3,5Cu существенно более заметен. В процессе старения максимальная твердость сплава достигает ~113 HV, что на ~ 14 % выше твердости в закаленном состоянии. Однако в сравнении со сплавом Al8Si3,5Cu(Fe, Mn) предельная твердость сплава Al8Si3,5Cu также ниже (~125 HV против ~113 HV). Высокотемпературное старение при 250 °С выявило более высокую термическую стабильность пиковой твердости для сплава Al8Si3,5Cu(Fe, Mn) в процессе изотермической выдержки в сравнении со сплавом Al8Si3,5Cu. На основе полученных данных можно заключить, что присутствие примесных элементов позволяет также несколько стабилизировать дисперсионную структура сплава, что должно оказать положительное влияние на термостойкость сплава. Таким образом, в целом можно утверждать, что наличие примесных добавок железа и марганца не снижают возможность дисперсионного твердения Al-8 масс.% Si-(1,5-3,5) масс.% Cu сплавов. Более того, наблюдается дополнительный эффекты, приводящие к повышению твердости и термостойкости сплавов. Кроме перечисленных работ проведены предварительные исследования влияния термомеханической обработки методом радиально-сдвиговой прокатки (РСП) на структуру и микротвердость марочного сплава В95. Показано, что РСП позволяет проводить обработку с высокими степенями деформации для сплавов, исходная структура которых содержит относительно крупные кристаллы нерастворимой железосодержащей фазы. Средний размер последних удается также уменьшить в процессе обработки.