1. Состав сплава
2. Процесс гомогенизации
390℃ x изоляция в течение 1,0 ч + 575℃ x изоляция в течение 8 ч, охлаждение сильным ветром до 200℃, а 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 имеется большое количество сетчатых неравновесных выделений фаз.
4.2 Поскольку температуры плавления различных элементов при затвердевании сплава различны, это явление последовательного затвердевания приводит к неравномерному составу растворенных веществ внутри кристалла, что особенно 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 значительно уменьшается, а размер зерна синхронно увеличивается. Это связано с тем, что при высокой температуре усиливается диффузия атомов, в слитке происходит устранение сегрегации и растворение неравновесных фаз, а также частичное растворение 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, подтвердившего, что выделившаяся фаза представляла собой фазу Al(MnFe)Si.
4.5 При литье сплава образуется большое количество фазы выделений, содержащей Mn, часть которой сохраняется в пересыщенном твердом растворе. После высокотемпературной и длительной гомогенизационной обработки пересыщенный в матрице Mn выделяется в виде Mn-содержащих соединений, что проявляется в виде большого количества дисперсных частиц распада Mn-содержащих соединений, выделяющихся в кристалле (рисунок 2).
4.6 Поскольку осажденная фаза содержит элемент Mn, она имеет хорошую термическую стабильность. С усилением атомной диффузии частицы фазы Al(MnFe)Si постепенно проявляют характеристики сфероидизации.
Рис.3 Фаза Al(MnFe)Si в сплаве 6082
5. Влияние системы старения раствора на механические свойства
После гомогенизации сетка осажденной фазы, изначально на границе зерен сплава 6082, растворяется, что может улучшить комплексные механические свойства образца. В то же время стабильная жаропрочная фаза Al(MnFe)Si дополнительно сфероидизируется, что может лучше закреплять дислокации. Это показывает, что комплексные характеристики материала будут улучшены после гомогенизационной термической обработки.
6. Заключение
6.1 Слиток алюминиевого сплава 6082 имеет хорошо развитые дендриты и большое количество сетчатых неравновесных фаз выделений на границах зерен.
6.2 После гомогенизационной обработки микроскопическое наблюдение показало, что количество выделенных фаз значительно уменьшилось, а размер зерна увеличился синхронно. В слитке произошло устранение сегрегации и растворение неравновесных фаз, а сетевые соединения на границах зерен частично растворились.
6.3 При литье сплава 6082 образуется фаза осадков Al(MnFe)Si. Эта фаза осадков содержит элемент Mn и обладает хорошей термической стабильностью. По мере протекания процесса гомогенизации частицы фазы осадков постепенно проявляют характеристики сфероидизации. Эти частицы соединения, содержащие Mn, равномерно диспергируются и осаждаются в кристалле.
6.4 После гомогенизационной обработки растворение выделенной сетчатой фазы указывает на то, что общие характеристики всего слитка улучшаются после гомогенизационной термической обработки.
Время публикации: 08.06.2025
