Исследование микроструктуры алюминиевых сплавов и разработка каталога на основе программно-аппаратного комплекса SIAMS 800
ВВЕДЕНИЕ
Если необходимо знать, как поведет себя тот или иной металл или сплав в различных условиях его использования, для проведения макро и микроструктурного анализа металлов и сплавов необходим анализ, который проводиться при помощи микроскопа [1].
Макроструктурный анализ. Этот вид аналитического исследования заключается в тщательном осмотре образца металла – макрошлифа – обычным образом и при помощи лупы. Как правило, берется участок металлической конструкции, который должен выдерживать наибольшие нагрузки или же наиболее изношенный, слабый участок. Иногда создаются искусственные аварийные ситуации (схожие по величине действующих сил и последствиям с настоящими, могущими возникнуть в реальности). В таких случаях изучается место излома. В другом случае образец для макроскопического изучения предварительно подготавливается: подвергается шлифовке и травлению поверхности слабыми кислотами [2].
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ8
1СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА10
1.1Методы и оборудование для исследования микроструктуры10
металлов и сплавов10
1.2Автоматизированные методы анализа структуры23
металлов и сплавов23
1.3Параметры, влияющие на структуру алюминиевых сплавов27
1.4Особенности формирования структуры алюминиевых сплавов34
1.5Цель и задачи магистерской диссертации41
2МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ42
2.1 Основные шихтовые материалы, оборудование и формы для заливки образцов42
2.2 Методика работы в ПАК SIAMS 80049
3 ПОЛУЧЕНИЕ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ56
3.1 Получение образцов лигатуры Al-Ti56
3.2 Получение образцов лигатуры Al-Sr60
3.3 Получение образцов лигатуры Al-Zr60
3.4 Получение образцов лигатуры Al-Si62
3.5 Промышленные алюминиевые чушковые сплавы63
4ВЛИЯНИЕ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ НА МИКРОСТРУКТУРУ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ68
4.1 Влияние способов получения лигатур Al-Ti на микроструктуру68
4.2Влияние способов получения лигатур Al-Sr на микроструктуру75
4.3Влияние способов получения лигатур Al-Zr на микроструктуру78
4.4Влияние способов получения лигатур Al-Si на микроструктуру81
4.5Микроструктуры промышленных алюминиевых чушковых сплавов86
5СОЗДАНИЕ КАТАЛОГА МИКРОСТУКТУР АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ90
5.1 Каталог микроструктур сплавов системы Al-Ti90
5.2 Каталог микроструктур сплавов системы Al-Sr99
5.3Каталог микроструктур сплавов системы Al-Zr102
5.4Каталог микроструктур сплавов системы Al-Si105
5.5Каталог микроструктур литейных промышленных сплавов110
ВЫВОДЫ116
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ118
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Арзамасов, Б.Н. Материаловедение: учеб. для вузов / Б.Н. Арзамасов и др.; под общ. ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. – 7-е изд., стереотип. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. 648 с.
Бондаренко Г.Г. Материаловедение: учеб/ Г.Г. Бондаренко, Т.А. Кабанова, В.В. Рыбалко; под ред. Г.Г. Бондаренко. – М.: Высш. шк.,2007. – 360с.: ил.
Лахтин Ю.М., Материаловедение Текст:учебник для вузов/ Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева,- 4-е изд., перераб – М.: Альянс, 2009.-527с.
Goldstein. J.I. and H Yakuwitz. eds.. 1979. practicai Scanning Electron Microscop) (Plenum. NewYork).
Hearle J.W.S. J.T Sparrow and P.M Cross 1972 The Use of Scanning Electron Microscopy (Pengamon Press Oxford)
Heywood. V.H. ed. 1971 Scanning Electron Micrscopy - Sistematic and Evolutionarv Applications (Academic. London)
Oatley, C.W., 1972, The Scanning Electron Microscope (Cambridge University Press).
Hillmer. Т., 1979a. Pract Metallogr.16. 476
Newbury, D.E. and H. Yakowitz. 1977a. in: Practical Scanning Electron Microscopy, eds. J.I. Goldstiein and H. Yakowitz (Plenum. New York) ch. 6. p. 211.
Yazawich, H. S. Weber and H. Warlimont, 1977, Pract. Metallogr. 14, 553.
Madeski. A.. 1980. Pract Metallogr. 17. 598
FRemunt. P.. J. Svejcar and J Varhanicek. 1980. Pract. Metallogr 17. 497
Hun-De Z., and W, Jino-Yun. 1980. Pract Metallogr. 17 608.
Hirch, P.B., A. Howie, R.B. Nicholson, D.W. Pahsley and M.J. Whelan, 1977, Electron Microscopy of This Films (Krieger, huntingtom, NY)
Hren, J.J. 1979, in : Introduction to Analytical Electron Microscopy, eds, J.J. Hren, J.I. Golstein and D.S. Joy (plenum. Ne York)
Spence, J.C.H., 1081, Experimental High- Resolution Electron Microscopy (Clarendon press, Oxford).
Thomas, G., and M.J. Goringe , 1979. Transmission Electron Microscopy of Materials (Wiley, New York).
https://ru.wikipedia.org/wiki/Оптический_микроскоп
Т6 (закалка – 535 °С, 2-12 ч, вода; старение – 175 °С, 3-10 ч).
Деформационная обработка ШМ. Первые эксперименты по влиянию деформации (Д) на свойства цветных сплавов также проведены в КИЦМ (1972-1974 гг.).
При этом учитывали теоретические основы деформационной обработки металлов и сплавов: деформация диспергирует (дробит, измельчает) все структурные составляющие (первичные кристаллы, интерметаллиды и др.), приводит сплавы в напряженное состояние.
Результаты исследования позволили разработать специальный способ подготовки ШМ, отличающийся тем, что ШМ перед плавкой подвергали холодной или горячей деформации до ε = 5-20 % [23].
Во всех случаях деформация ШМ вызывала образование интенсивных напряжений, увеличение межфазной энергии поверхностей и измельчение структурных составляющих.