Главная > Разное > Диаграммы равновесия металлических систем
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

ГЛАВА 20. МЕТОД ЗАКАЛКИ И МИКРОИССЛЕДОВАНИЯ

Как было указано выше, первый этап определения линии солидус микроскопическим методом заключается в приготовлении ряда литых образцов в условиях, при которых получается по возможности мелкая микроструктура и которые препятствуют сегрегации или другим формам получения неоднородного состава. Эти слитки должны быть затем гомогенизированы; режим гомогенизации устанавливается в зависимости от тех данных, которые следуют из анализа кривых охлаждения жидкости.

Рис. 108.

Если положение линии солидус приблизительно известно, то гомогенизация должна быть проведена при температуре на 15—50° ниже точки плавления данного анализа. При этом нужно помнить, что сплавы, отлитые в кокиль, часто содержат легкоплавкие составляющие, и необходимо принять меры, чтобы предотвратить их оплавление во время гомогенизации. В противном случае может получиться грубая структура с отклонениями от среднего химического состава. Например, для - сплава состава х (рис. 108) правильный процесс гомогенизации заключается в медленном нагреве от температуры несколько ниже 74 до требуемой. Время, необходимое для полной гомогенизации, изменяется очень сильно в различных системах. Однако для сплавов, плавящихся выше 600°, обычно достаточна продолжительность отжига порядка одного дня, хотя это должно быть подтверждено отжигом в течение более длительного времени, чтобы быть уверенным в достижении равновесия.

Для сплавов с более низкой точкой плавления для гомогенизации необходимо большее время.

В тех случаях, когда положение линии солидус не известно даже приблизительно, рекомендуется провести предварительные эксперименты, заключающиеся в кратковременном нагреве образцов до различных температур. Результаты этого исследования укажут оптимальный режим гомогенизации.

Термическая обработка сплавов с точкой плавления ниже 1100°, применяемая для определения линии солидус методом закалки, обычно не представляет трудности. В этом случае образцы запаивают в откаченные стеклянные или кварцевые трубочки и нагревают до соответствующих температур в условиях, описанных в главе 4. Некоторые сплавы, например алюминиевые, находясь в контакте со стеклом при температурах, близких к линии солидус, легко загрязняются окисью кремния. Чтобы избежать соприкосновения исследуемого образца со стеклом, должны применяться алюминиевые кольца. Было установлено, что для полного отжига достаточно 30 мин. и в таких случаях температуру лучше всего регулировать вручную с помощью переменного сопротивления в цепи печи (при температурах до 1100° допускаются колебания не более ±0,5°). В этом температурном интервале успех рассматриваемого метода в значительной степени зависит от легкости выявления микроструктуры сплава, а также и от того, насколько превращения, происходящие в процессе охлаждения ниже линии солидус (например, эвтектоидный распад), маскируют первичную микроструктуру.

Рис. 109

Наличие в цилиндрических слитках слабой зонной ликвации не всегда мешает определению точки солидус методом микроанализа. Если, например, сплав после закалки от температуры, близкой к линии солидус, имеет микроструктуру типа, приведенного на рис. 109, а, то это показывает, что наружная часть слитка имеет более низкую точку плавления, чем внутренняя. В таких случаях часто представляется возможным высверлить центральную часть образца и произвести анализ стружки. Состав этой стружки будет соответствовать сплаву, находящемуся при изучаемой температуре полностью в твердом состоянии. Анализ стружки, взятой с поверхности слитка, покажет затем состав сплава, который при температуре закалки находится частично в жидком состоянии. Таким образом, зонная сегрегация может дать «вилку составов» относительно точки солидус.

При температуре выше 1200—1300° запаянные трубки применяться не могут, и сплавы в таких случаях должны нагреваться в соответствующих закалочных печах в вакууме или в инертной атмосфере, например аргоне. В этих условиях при нагреве небольшие образцы из химически активных сплавов загрязняются, особенно если горячая вакуумная трубка

проницаема для воздуха. Хорошая высокотемпературная закалочная печь для работы до 2400° описана Шраммом, Гордоном и Кауфманом (см. рис. 50); в ней закалочная жидкость заключена в вакуумной системе. Допустимое малое давление паров обеспечивается применением одного из сортов минерального масла для высоковакуумных диффузионных насосов. Другой тип закалочной печи для нагрева до 1450° приведен на рис. 49.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление