Зависимость механических свойств прессованных прутков

Рассмотрим зависимость механических свойств прессованных прутков из гранул и порошков двойных сплавов A1-Q от содержания легирующего элемента. Для изготовления прутков использованы гранулы диаметром 1— 4 мм. Скорость охлаждения гранул достаточна для фиксирования в твердом растворе до 1,2-2,0 % Сr. В процессе брикетирования и прессования гранулы находились в течение 5-12 ч при температуре 380-420°С. Такая термическая обработка столь же необходима, как своевременный мониторинг транспорта, так как достаточна для распада сильнопересыщенного твердого раствора и соответствует максимуму дисперсионного твердения. Поэтому высокая прочность прессованных полуфабрикатов объясняется главным образом выделением дисперсных частиц интерметаллидной фазы Аl, Сr во время компактирования гранул.

Поясним кривые зависимости прочности сплавов Аl-Сr, полученных спеканием быстроохлажденных порошков. Скорость охлаждения достаточна для фиксирования в твердом растворе 3,0 % Сr. Однако нагрев порошков перед прессованием (температура нагрева 450°С, выдержка 2 ч) и последующее прессование приводят к распаду сильнопересыщенного твердого раствора хрома в алюминии. Таким образом, и в этом случае высокая прочность прессованных полуфабрикатов объясняется выделением дисперсных частиц фазы Аl7Сr. С увеличением содержания хрома в сплаве предел прочности прессовок увеличивается, а относительное удлинение уменьшается. Это объясняется увеличением количества фазы Аl,Сr по мере увеличения содержания хрома в сплаве. Причем сначала это увеличение количества фазы Аl,Сr происходит за счет распада пересыщенного твердого раствора (вторичные выделения), а затем за счет формирования первичных кристаллов интерметаллида.

Обращает на себя внимание то обстоятельство, что в сплавах, содержащих 1,0% Сr, прочность прессовок из порошков выше, чем из гранул. Это объясняется меньшими размерами и более равномерным распределением интерметаллических кристаллов в сплавах, полученных с большей скоростью охлаждения. Подтверждением этого является также зависимость прочности прессованных сплавов от размера исходного порошка. Так, например, в некоторых сплавах уменьшение диаметра порошковых частиц от 400 до 50 мкм приводит к увеличению предела прочности на 27 %, а твердости, длительной прочности и ползучести при невысоких температурах на 15-25 %. Особенно интересным является то, что наряду с повышением прочностных характеристик в этих сплавах существенно возрастает и пластичность. Еще лучшими механическими свойствами обладают прессованные заготовки из тонких пленок, полученных при скоростях охлаждения > 105 К/с.