Влияние характера и степени легирования на склонность к проявлению ликвации литых заготовок деформируемых алюминиевых сплавов

Abstract

Получение качественного полуфабриката из алюминиевых деформируемых сплавов для последующей деформации (прокатка, штамповка или прессование) предусматривает получение исходной бездефектной литой заготовки. Уровень механических свойств сплавов в литом и термически обработанном состоянии определяется в основном внутренним строением зерен, поэтому одним из основных параметров, влияющих на качество литой заготовки для последующей пластической деформации, является проявление химической неоднородности зерен по содержанию легирующих элементов, или ликвация. В работе исследуются сплавы АМц, АМг6 и Д16. Указанные сплавы можно условно выбрать в качестве модельных для исследования влияния характера легирования на склонность деформируемых алюминиевых сплавов к проявлению ликвационных эффектов в литом со- стоянии. Сравнивая локальное содержание легирующих элементов на осях дендритов с марочным составом сплавов, отметим значительное несоответствие. Это отклонение является мерой негомогенности сплава. Принимая за величину, характеризующую степень негомогенности литых сплавов АМц, АМг6 и Д16, степень отклонения состава от марочного, рассчитаны значения среднего коэффициента гомогенности данных сплавов. Определенный для алюминиевой основы сплавов критерий гомогенности показывает зависимость степени гомогенности от изменения характера легирования сплава и содержания легирующих элементов. Выявлены значительные различия между локальными содержаниями легирующих элементов в осях дендритов и марочным составом сплавов. Production of high-quality semi-finished product from aluminum wrought alloys for subsequent deformation (rolling, stamping or pressing) is provides by obtaining the initial defect-free cast billet. The level of mechanical properties of alloys in the cast and heat-treated state is determined mainly by the internal structure of the grains, therefore one of the main parameters affecting the quality of the cast billet for subsequent plastic deformation is the manifestation of chemical heterogeneity of grains in the content of alloying elements or segregation. In this work, the alloys Al–Mn, Al–Mg and duralumin are investigated according to the method previously proposed by the same authors. These alloys can be conventionally chosen as model ones, to study the influence of the alloying character on the tendency of wrought aluminum alloys to manifest segregation effects in the cast state. Comparing the local content of alloying elements on the axes of dendrites with the brand composition of the alloys, a significant discrepancy was noted. This discrepancy is a measure of the inhomogeneity of the alloy. Taking the degree of deviation of the local composition from the brand as the value characterizing the degree of inhomogeneity of cast alloys Al–Mn, Al–Mg and duralumin, the values of the average homogeneity coefficient of these alloys are calculated. The homogeneity criterion, determined for the aluminum base of alloys, shows the dependence of the degree of homogeneity on the change in the nature of alloying and the content of alloying elements. Significant differences between the local content of alloying elements in the axes of the dendrites and the grade composition of the alloys were revealed.