Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

— внутренние дефекты литых и деформированных полуфабрикатов, связанные с загрязненностью металла окислами и газами (в основном водородом). В деформированных полуфабрикатах твердые неметаллические включения условно разделяются на окисные плены (Оп) и шлаковые включения (Шв). Их внешне различают по цвету, форме и размерам включений.

Окисные плены (Оп) — включения окислов основы и легирующих металлов, обусловливающие проявления внутр. дефектов в деформированных полуфабрикатах, в виде штрихов на макрошлифах и различной протяженности площадок, имеют в изломе цвет от светло-желтого до темного. В литом материале Оп не имеют явной ориентированности и сравнительно редко обнаруживаются при контроле макроструктуры и излома слитков. После деформирования окисные плены располагаются в направлении течения металла и могут вызывать в нем образование местных несплошностей (расслоений), к-рые иногда выявляются при механич. обработке деталей. С увеличением направленной деформации металла величина несплошностей в металле из-за наличия в нем Оп возрастает, что связано с разрывом (дроблением) и образованием в процессе деформации расслоений в местах залегания плен. Оп не снижают механич. св-ва полуфабрикатов вдоль и поперек волокна. Однако св-ва по толщине полуфабрикатов заметно снижаются (по нормали к плене). Оп могут снижать усталостную прочность металла, так, напр., в образцах сплава Д16 Оп снижают усталостные хар-ки материала на 20—30%.

Наиболее вероятные размеры Оп находятся в пределах 0,3—1,5 мм2, в отдельных, очень редких случаях, площадь Оп может достигать десятков мм2. Допустимость Оп определяется величиной и характером рабочих напряжений и устанавливается натурными испытаниями деталей. На поверхности готовых деталей, работающих в условиях переменных нагрузок, Оп не допускаются. Выявлению дефектов на поверхности деталей способствует их анодирование. В производств, условиях контроль на наличие Оп осуществляется выборочным исследованием отдельных полуфабрикатов из партии по макроструктуре и изломам в плоскости залегания плен и ультразвуковой дефектоскопией. Возможность выявления Оп ультразвуком зависит от размера, природы дефекта, а также от конфигурации полуфабрикатов или деталей (см. Ультразвуковая дефектоскопия).

В зависимости от хим. сост. сплава Оп имеют различные состав, строение и цвет. В алюминиевых сплавах с содержанием магния до 1% Оп состоят в основном из А1208, при содержании магния более 1,5%— из MgO и сложных окислов типа шпинелей (гаА1208' nMgO). Введение бериллия в алюминиевые сплавы приводит к изменению состава Оп за счет образования окиси бериллия. Уд. вес указанных выше окислов в зависимости от их состава колеблется в пределах 3,65—4,05 г/см3, поэтому в жидком металле Оп осаждаются. Однако наличие адсорбированного газа на поверхности окисных плен препятствует их осаждению в процессе выстаивания металла. Осн. источником загрязнения металла Оп является его окисление при плавлении в отражат. печах за счет резкого увеличения поверхности металла (образования большого количества капель) при его расплавлении. Другой путь попадания Оп связан с открытыми переливами жидкого металла, сопровождающимися разрывом поверхностных Оп и увлечением их в затвердевающий металл.

Осн. элементы технологии получения металла с низкой загрязненностью Оп заключаются в примененииэлектрич. раздаточных печей (миксеров), закрытых (через трубопроводы) переливов жидкого металла на всех операциях, рафинировании хлором или флюсами, вакуумной обработке (см. Ваку- умирование алюминиевых сплавов), выстаивании после рафинирования, применении приподнятых леток и непрерывной фильтрации при поступлении металла из миксера в кристаллизатор.

Шлаковые включения (Шв) — частицы продуктов взаимодействия расплавленного металла с футеровкой, атмосферой печи и флюсами, залегающие в полуфабрикатах и деталях в компактной форме. Большая часть Шв хрупка и дробится при деформировании металла. При неблагоприятном расположении Шв в деталях они могут служить очагами усталостных трещин. Контроль металла по Шв производится исследованием макроструктуры слитков и деформированных полуфабрикатов и ультразвуковой дефектоскопией. Допустимость Шв, так же как и Оп, определяется величиной и характером рабочих напряжений в деталях и Останавливается натурными испытаниями данных деталей. Современные методы дефектоскопии позволяют обнаруживать в деталях включения размером более 0,8—1 мм в поперечнике. В целях уменьшения загрязненности металла целесообразно при приготовлении сплавов применять футеровку из огнеупорных материалов, не взаимодействующих с расплавленным металлом.

Расслоения — местные несплошности в деформированных изделиях из алюминиевых сплавов. Расслоения вызываются наличием в металле окисных плен с адсор- биров. на их поверхности газом. Др. причиной расслоений являются местные разрывы металла из-за сильной и неравномерной деформации. Наиболее вероятные размеры этих дефектов находятся в пределах от 1 до 20 мм2, в отдельных, редких, случаях площадь расслоений может достигать сотен мм2. Как правило, расслоения имеют вытянутую форму в направлении течения металла при деформации. Методы контроля, применяемые при контроле, аналогичны Оп.

Лит.: Металлургические основы литья легких сплавов. Сб. ст., М., 1957; Алюминиевые сплавы. Сб. ст., М., 1955; Добаткин В. И., Слитки алюминиевых сплавов, Свердловск, 1960.

  Цветные металлы и их сплавы. Алюминиевые сплавы

  Виды алюминия. Сочетание кремния с магнием делают возможным ...

  АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ показатели листов из технического алюминия и ...

  МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ. Сталь и ...

  Деформируемые алюминиевые сплавы и технический алюминий. Элементы ...

  Изделия из алюминиевых сплавов. Алюминиевый профиль

  Малоуглеродистая сталь. Сталь и алюминиевые сплавы - алюминиево ...

  ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ. Для алюминия и его ...