Si.
–
Nhiều công trình tiến hành nghiên cứu ảnh hởng của biến dạng nguội ở trạng thái vừa tôi và hoá già nhân tạo tiếp theo đến tính chất của hợp kim hệ Al – Mg – Si, chủ yếu là
các hợp kim phân bố trên mặt cắt giả hai nguyên Al – Mg2Si có chứa 0,75%Mg2Si và 1,5%Mg2Si.
Kết quả nghiên cứu đã thấy rằng tính chất của hợp kim với hàm lợng 1,5%Mg2Si, sau một chu kỳ gia công liên hoàn có thể thay đổi giá trị phụ thuộc vào chế độ gia công, mức độ biến dạng và nhiệt độ hoá già.
So sánh tính chất của hợp kim nhôm chứa 1,5%Mg2Si khi hoá già sau biến cứng với tính chất của hợp kim này thì khi hoá già không biến dạng (Hình 13) có
0 2 4 6 8 % (ε) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 δ,% 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 σ0,2 σb δb,δ0,2,KG/mm2
Hình 12. Sự ảnh hưởng của mức độ biến dạng đến tính chất cơ học của tấm hợp kim Đ16 sau khi hóa già ở 185 C trong thời gian 8 giờ. °
(biến dạng ngay sau khi tôi)
thể rút ra kết luận nh sau: ở 1250C chỉ xảy ra giai đoạn đầu của quá trình hoá già đó là sự tạo vùng đặc trng cho trạng thái hoá già tự nhiên. Đến 1500C bắt đầu xảy ra giai đoạn hai của quá trình hoá già, đặc trng là tiết ra pha mới với kiểu mạng tinh thể riêng. Khi đó tính dẻo sẽ bị giảm, đặc tính bền và giới chảy đều tăng, điều đó có nghĩa liên quan đến sự không đồng nhất của hợp kim.
Hoá già ở 1900C sau khi biến dạng đến 10% gây ra thải bền. Điều này đợc giải thích bởi quá trình tích tụ pha do quá trình tiết pha đợc thúc đẩy mạnh.
Điều chú ý là biến dạng nguội trong mọi trờng hợp đều làmg tăng độ bền; sự giảm độ bền chỉ có thể giải thích do sự tiết ra và lớn lên của các hạt, nh khi hoá già biến dạng ở nhiệt độ 2100 và 2400 (Hình 13). Đặc điểm thay đổi tính chất của hợp kim khi hoá già ở nhiệt độ đợc chỉ ra ở hình 13. Thấy rõ rằng biến dạng đã ảnh hởng tới quá trình tiết pha phân tán tăng bền Mg2Si. Tổ chức thay đổi, tạo ra khả năng hóa bền, có thể làm tăng giá trị độ bền và giảm giá trị độ dẻo. Sự tăng bền do biến dạng nguội các mẫu từ hợp kim nhôm chứa 1,5%Mg2Si ở trạng thái vừa mới tôi đạt giá trị lớn nhất trong trờng hợp hoá già nhân tạo ở nhiệt độ 1500 – 1700C. ở khoảng nhiệt độ này ảnh hởng của biến dạng đến hóa bền khi hoá già vẫn đợc đảm bảo (nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ vùng xảy ra thải bền).
Nhiệt độ hoá già từ 1500 – 1700 đã đợc ứng dụng có hiệu quả để hóa bền hợp kim chứa 1,5%Mg2Si, khi cơ nhiệt luyện nhiệt độ thấp (HTMO) với sự biến dạng ở trạng thái vừa tôi. Trong trờng hợp hoá già ở 1500C giới hạn bền của hợp
kim chứa 0,75%Mg2Si và 1,5%Mg2Si sẽ tăng tỷ lệ với mức độ cán nguội. Trong trờng hợp này điều quan trọng là lựa chọn khoảng thời gian hoá già tối u. Hợp kim biến dạng đến 90% có thời gian hoá già tối u đợc chỉ ra ở Bảng 4.
Hình 13. Sự phụ thuộc tính chất của hợp kim Al + 1,5%Mg2Si vào nhiệt độ hoá già (hoá già đợc tiến hành 15 phút sau khi tôi, thời gian hoá
già là 6 giờ)ρ và ρ0 là điện trở suất ở trạng thái hoá già và trạng thái tôi.
Các số liệu chỉ ra ở bảng 4 đã xác nhận HTMO có thể đợc ứng dụng để hóa bền hợp kim. Hiện nay phơng pháp gia công T8 (tôi, biến dạng nguội, hoá già nhân tạo) sẽ đợc ứng dụng để làm tăng đặc tính bền, giới hạn chảy mà vẫn đảm bảo độ dẻo cao.
Bảng 4. tính chất cơ học của hợp kim Al chứa 0,75% và 1,5%Mg2Si ở các dạng gia công khác nhau.
Hàm lợng Mg2Si
trong hợp kim, Dạng gia công già ở 150Thời gian hoá 0C, h Tính chất cơ học σB, KG/mm2 σ0,2, KG/mm2 δ, % A(T3) 4 33,2 32,1 6 B* 4 34,4 33,5 6 C* 2 37,3 35,8 7 D(T6) 18 22,5 21,4 12 E(T9) - 35,8 34,9 2 A(T8) 16 41,8 40,7 5 1,5 C* 16 45,3 43,4 5 D(T6) 16 36,9 25,6 10
* Gia công, đợc gọi là “hoá già hai lần”.
A - Tôi ở 5350C, thời gian 0,5 giờ, cán nguội đến 90%, hoá già ở 1500C. B - Tôi ở 5350C, thời gian 0,5 giờ, đợc cán nguội đến 90%, hoá già tự nhiên 20 giờ, sau đó cán nguội đến 90%, hoá già lần 2 ở 1500C.
C - Tôi ở 5350C, thời gian 0,5 giờ, đợc hoá già ở 1050C trong 3 giờ, sau đó biến dạng đến 90%, hoá già lần 2 ở 1500C.
D - Tôi ở 5350C, trong thời gian 0,5 giờ, hoá già ở 1500C.
E - Tôi ở 5350C, trong thời gian 0,5 giờ, hoá già ở 1500C trong 8 giờ, sau đó cán nguội đến 90%.
Ta nhận thấy rằng cùng một hợp kim (bảng 4) song với các chế độ gia công khác nhau (dạng gia công) có thể nhận đợc các tính chất cơ học của vật liệu
khác nhau. Nh vậy tùy theo điều kiện kỹ thuật chi tiết yêu cầu ngời ta có thể chọn một trong những sơ đồ sau của cơ nhiệt luyện nhiệt độ thấp (Hình 14) hoặc cơ nhiệt luyện sơ bộ (Hình 15).
Trong sơ đồ cơ nhiệt luyện sơ bộ, quá trình biến dạng và tôi phải chọn sao cho sau đó tổ chức vẫn ở trạng thái cha kết tinh lại. Khi hoá già tiếp theo hiệu quả hóa bền cao hơn bình thờng do mật độ lệch cao tạo thành sau khi biến dạng.
3.2 Cơ - nhiệt luyện nhiệt độ cao.
( High thermo mechanical treatment – HTMT ). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.2.1 khái niệm.3 3 2 1 1 1 3 2 4 3 2 3 t° τ
Hình 14. Sơ đồ các dạng cơ nhiệt luyện ở nhiệt độ thấp