Analytical Possibilities of Estimation of the Degree of Homogeneity of the Cast Aluminum Alloys

Abstract

Гомогенизация отливок из литых алюминиевых сплавов имеет приоритетное значение для улучшения их технологических параметров. Режим гомогенизирующего отжига регулируется двумя параметрами-температурой и временем выдержки. Традиционно используются одно или двухступенчатые режимы отжига. Для оценки степени гомогенности расплава после таких термообработок на предприятиях, как правило, используются различные методы механических испытаний. В работе предлагается новый метод расчета критерия оценки гомогенности структуры литых сплавов на примере алюминиевого сплава В95. Критерием гомогенности γ может служить степень приближения составов локальных объемов литых сплавов к марочному составу. Как показывает опыт, измерения содержания легирующих элементов удобнее проводить по осям дендритов. Дендриты, как правило, обеднены основными легирующими элементами, которые обычно локализованы в междендритных объемах. Принимая за величину, характеризующую степень негомогенности литого сплава, отклонение состава от марочного (Δ), критерий гомогенности можно представить в виде: γ i = 1-Δ. Для совершенного гомогенного сплава значение критерия гомогенности должно приближаться к 1. Рассчитанный по данной формуле средний коэффициент гомогенности для литого сплава В95 равен γ ∑ = 0,503. Сравнивая содержание легирующих элементов в центре зерен и по границам гомогенизированных зерен, следует отметить, что локальный состав зерен и в центре, и на границах стал близок к марочному составу сплава В95. На это указывает и близкий к 1 введенный ранее условный коэффициент гомогенности γ. Действительно, средний коэффициент гомогенности стал равен γ ∑ = 0,94. Предложенный метод рекомендован в качестве аналитического способа для оценки степени гомогенности алюминиевых литых сплавов, а в качестве критерия гомогенности γ можно предложить обобщенный расчетный показатель, построенный на основе анализа локальных составов по осям дендритов и междендритных областей.