1. Состав сплава
2. Процесс гомогенизации
390℃ x изоляция в течение 1,0 ч + 575℃ x изоляция в течение 8 ч, сильное охлаждение ветром до 200℃ и затем водяное охлаждение.
3. Металлографическая структура
Рисунок 1. Металлографическая структура сердцевины слитка сплава 6082, протравленная реактивом Келлера, с хорошо развитыми дендритами
Рисунок 2 Металлографическая структура сердцевины слитка сплава 6082, протравленная реактивом Келлера, и структура после твердого раствора
4. Влияние гомогенизационной термической обработки на структуру сплава
4.1 Как показано на рисунке 1, в литом состоянии сплав имеет хорошо развитые дендриты, а на границах зерен присутствует большое количество сетчатых неравновесных выделений фаз.
4.2 Поскольку температуры плавления различных элементов при затвердевании сплава различны, это последовательное явление затвердевания приводит к неравномерному составу растворенного вещества внутри кристалла, что, в частности, проявляется в образовании большого количества сетчатых фаз осадков на границах зерен.
4.3 В микроструктуре после гомогенизационной обработки (рисунок 2) количество выделенных фаз на границах зерен существенно уменьшается, а размер зерен синхронно увеличивается. Это обусловлено усилением диффузии атомов под действием высокой температуры, устранением сегрегации и растворением неравновесных фаз в слитке, а также частичным растворением сетчатых соединений на границах зерен.
4.4 С помощью анализа СЭМ, как показано на ФИГ.3, были отобраны различные части выделившейся фазы для анализа ЭДС, подтверждающего, что выделившаяся фаза представляла собой фазу Al(MnFe)Si.
4.5 При литье сплава образуется большое количество выделений марганца, часть которых сохраняется в пересыщенном твердом растворе. После высокотемпературной и длительной гомогенизационной обработки пересыщенный в матрице марганец выделяется в виде марганцевых соединений, что проявляется в виде большого количества дисперсных частиц продуктов распада марганцевых соединений, выделяющихся в кристалле (рисунок 2).
4.6 Поскольку выделившаяся фаза содержит элемент Mn, она обладает хорошей термической стабильностью. С усилением атомной диффузии частицы фазы Al(MnFe)Si постепенно проявляют свойства сфероидизации.
Рис.3 Фаза Al(MnFe)Si в сплаве 6082
5. Влияние системы старения раствора на механические свойства
После гомогенизации происходит растворение сетчатой фазы, выделившейся на границах зерен сплава 6082, что способствует улучшению комплексных механических свойств образца. В то же время стабильная жаропрочная фаза Al(MnFe)Si дополнительно сфероидизируется, что способствует лучшему закреплению дислокаций. Это свидетельствует о том, что комплексные эксплуатационные характеристики материала улучшаются после гомогенизационной термической обработки.
6. Заключение
6.1 Слиток алюминиевого сплава 6082 имеет хорошо развитые дендриты и большое количество сетчатых неравновесных выделений фаз на границах зерен.
6.2 После гомогенизации микроскопические исследования показали, что количество выделившихся фаз значительно уменьшилось, а размер зерна увеличился синхронно. В слитке произошло устранение сегрегации и растворение неравновесных фаз, а также частичное растворение сетчатых соединений на границах зерен.
6.3 При литье сплава 6082 образуется фаза выделений Al(MnFe)Si. Эта фаза содержит марганец и обладает хорошей термической стабильностью. По мере гомогенизации частицы фазы выделений постепенно приобретают сфероидальные свойства. Частицы этого соединения, содержащего марганец, равномерно распределяются и осаждаются в кристалле.
6.4 После гомогенизационной обработки растворение выделенной сетчатой фазы свидетельствует о том, что общие эксплуатационные характеристики всего слитка улучшаются после гомогенизационной термической обработки.
Время публикации: 08 июня 2025 г.
