CC BY
35
-Ф-
-Ф-
_МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ_
Научный редактор раздела докт. техн. наук, профессор Е.Б. Качанов
УДК 669.715/01
ЖУРНАЛ «ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕГКИХ СПЛАВОВ» КАК ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ О РАБОТАХ МЕТАЛЛОВЕДОВ И ТЕХНОЛОГОВ ВИЛСа В ОБЛАСТИ ИЗУЧЕНИЯ ДЕФОРМИРУЕМЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
В. В. Телешов, докт. техн. наук (ОАО ВИЛС, e-mail: info@oaovils.ru)
На примере работ сотрудников ВИЛСа по изучению отдельных видов дефектов структуры горячедеформированных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов и их влияния на свойства изделий, опубликованных в журнале «Технология легких сплавов» (ТЛС) за 50 лет его издания, показана роль этих материалов в получении базового образования молодыми специалистами и научными работниками в области металлургии и металловедения легких и жаропрочных сплавов.
Ключевые слова: легкие сплавы, металловедение, структура, дефекты, свойства, деформирование, трещиностойкость, коррозионная стойкость.
Tekhnologia Liogkikh Splavov Journal as a Source of Information about Works of VILS' Metallurgists and Technologists in the Field of Investigation of Wrought Aluminium Alloys. V.V. Teleshov.
VILS' specialist papers on investigation of some types of structure defects of hot-worked aluminium alloy semiproducts and their effect on product properties, published in Technologia Liogkikh Splavov for the past 50 years and cited by way of example, illustrate role of journal's publications in basic technical education of young specialists and researchers in the field of metallurgy and metal science of light and high-temperature alloys.
Key words: light alloys, metal science, structure, defects, properties, deformation, crack resistance, corrosion resistance.
С момента создания в 1961 году в системе министерства авиационной промышленности Всесоюзного института легких сплавов, он являлся научно-технологическим центром металлургии легких и специальных сплавов, координирующим решения многих важных проблем авиационной металлургии [1]. Одним из направлений научной деятельности ВИЛСа являлись исследования в области повышения свойств, качества и технологичности полуфабрикатов из алюминиевых сплавов [2].
В частности, изучалось влияния химического состава алюминиевых деформируе-
мых сплавов на структуру и свойства различных полуфабрикатов в связи с технологией их изготовления с целью уточнения соотношения между ними и выбора оптимального сочетания состава и параметров технологии. Это касалось как известных сплавов,составы которых к тому времени уже были зафиксированы в соответствующей директивной документации, так и новых сплавов, разрабатываемых в ВИЛСе самостоятельно и в содружестве с другими отраслевыми институтами и заводами авиационной металлургии для удовлетворения возрастающих потребнос-
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
тей авиационной и других отраслей отечественной промышленности в новых конструкционных материалах с особыми свойствами.
Практически все полученные научные результаты публиковались в основных металлургических и металловедческих журналах, а также в различных тематических сборниках и монографиях. После начала выпуска в ВИЛСе в 1963 г. под редакцией А.Ф. Белова бюллетеня «Технология легких сплавов» (ТЛС) (в дальнейшем «сборника» и « научно-технического журнала»), отмечающего в настоящее время свое пятидесятилетие, у сотрудников ВИЛСа появилась возможность более оперативной публикации научных статей и более быстрого доведения полученных результатов до сведения работников отрасли. Тематические разделы журнала отражают основные направления деятельности ВИЛСа, такие как металловедение алюминиевых, титановых и жаропрочных сплавов, литье, обработка металлов давлением, металлургия гранул, металлургическое оборудование, защита от коррозии, методы контроля и исследований [3].
Журнал стал источником, из которого можно было почерпнуть сведения обо всех достижениях авиационной металлургии и, конечно, о результатах деятельности научных сотрудников ВИЛСа. За прошедшее время было выпущено шесть библиографических указателей публикаций сотрудников ВИЛСа [4], содержащих, в том числе, и перечень статей, опубликованных в журнале ТЛС и относящихся к ряду направлений исследования деформируемых алюминиевых сплавов.
В общем случае к числу этих направлений металловедения можно отнести:
- исследование влияния условий кристаллизации на структуру литого металла и свойства горячедеформированных изделий, в том числе при гранульной технологии;
- формирование структуры полуфабрикатов при различных условиях и видах деформирования, в зависимости от параметров обработки на твердый раствор;
- исследование структурных (фазовых) превращений при старении термически уп -рочняемых алюминиевых сплавов;
- влияние состава и примесей на структуру, механические свойства и трещиностой-кость алюминиевых сплавов разных систем легирования;
- изучение коррозионных характеристик в зависимости от состава и структуры различных сплавов и поиск путей повышения сопротивления коррозии;
- изучение причин появления дефектов структуры полуфабрикатов и их влияния на свойства изделий.
Опубликованные в ТЛС результаты оригинальных работ сотрудников ВИЛСа позволяют составить достаточно полное представление о металловедческих закономерностях, свойственных каждому из этих направлений исследования деформируемых алюминиевых сплавов.
В качестве примера ниже представлен обзор этих публикаций в ТЛС, посвященных изучению отдельных видов дефектов структуры горячедеформированных полуфабрикатов и их влиянию на свойства изделий. Часть этих дефектов наследуются от структуры исходного слитка, а некоторые определяются условиями деформирования и термической обработки готового полуфабриката. Статьи, посвященные изучению дефектов структуры, появились в ТЛС уже в первые годы выпуска бюллетеня, и их публикация продолжается, что свидетельствует о сохранении актуальности этой темы до настоящего времени.
К рассматриваемым дефектам структуры относятся пористость, расслоения, первичные интерметаллиды, крупнозернистая структура, веерная структура, пережог. К проблеме качества полуфабрикатов имеет отношение присутствие в сплаве водорода и неметаллических включений, легкоплавких компонентов, появление шиферного излома и остаточных напряжений.
В ТЛС опубликованы статьи, имеющие отношение ко всем этим отрицательным проявлениям особенностей структуры горячеде-формированных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов, но наибольшее количество материала относится к проблеме появления в структуре пористости и расслоений, их влиянию на свойства [5-37].
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
Расслоения
При исследовании макроструктуры поперечных темплетов массивных полуфабрикатов после их травления, особенно глубокого, встречаются дефекты структуры в виде штрихов, расположенных в направлении течения металла при пластическом деформировании. Разрушение высотных образцов металла со штрихами выявляет, что штрихи являются сечениями несплошностей, приводящих к появлению в изломе плоских площадок, которые назвали расслоениями. Уже в 1966 г., указывая на необходимость повышения чистоты алюминиевых сплавов, В.И. Добаткин отмечает, что появление расслоений связано с неоднородностью деформации металла и местным понижением его пластичности по разным причинам - наличию шлаковых включений, окисных плен, газовой пористости, дисперсных включений [5].
В дальнейших публикациях отдельных авторов эти положения конкретизировались как в части более подробного описания отдельных причин появления расслоений, так и при их комплексном воздействии на структуру ме -талла. Например, в работе [6] В.И. Елагин и И. В. Швецов разделяют расслоения на три вида:
1) раскатанная окисная плена, попавшая в слиток при плавке;
2) расслоения, образующиеся в результате воздействия водорода, находящегося как в порах слитка , так и в твердом растворе ( эти дефекты наиболее распространены, особенно в поковках и штамповках из сплавов АК6 и АК8);
3) дефекты, появляющиеся в полуфабрикатах из-за попадания шлаковых включений (встречаются достаточно редко).
Количество и размер газовых расслоений зависят от содержания водорода в плавке. К дефектам при деформировании слитка приводят поры газово-усадочного происхождения неправильной формы с находящимся в них водородом. Повышение внутреннего давления водорода в порах способствует более интенсивному образованию расслоений. Окис-ные включения приводят к возникновению последних в том случае, если имеется адсорбированная на окиси влага. Считают, что свободные от влаги окисные включения расслоений не образуют.
В работе [7] А.Д. Андреев и В.В Соловьева, в числе причин образования расслоений в штампованных и кованых полуфабрикатах из сплавов АМг6, АК6, АК8, В93 также указывают на повышенное содержание водорода и наличие окисныхплен.
В работе [8] А.А. Алов возникновение штрихов и расслоений связывает в основном с наличием усадочной пористости в слитке, поверхность которой может быть окислена в случае вскрытия пор при механической обработке слитка. При последующем деформировании слитка окисная плена препятствует свариванию поверхности поры и появляется расслоение. Образованию расслоений способствуют также шлаковые и грубые интер-металлидные включения.
Г.И. Курицына в работах [9, 10] считает, что газовая пористость не единственная причина наблюдаемого брака по расслоениям. Сравнительные данные по количеству расслоений в штамповках из сплавов АК6 и В93 или АЦМ и В93 показывают, что резкая предрасположенность сплавов к образованию расслоений может быть связана с неоднородностью структуры, обусловленной неоднородным распределением марганца и циркония в твердом растворе. Расслоения образуются в микроучастках с очень высокой концентрацией этих элементов.
В работе [11] И.В. Швецов с соавторами исследовали появление пористости в промышленных слитках диаметром 360 мм из сплава АК8 и ее влияние на образование расслоений в штампованных полуфабрикатах. Показано, что повышение содержания водорода 0,2 см3/100 г Ме более и связанной с ним пористости снижает пластичность слитков при высоких температурах и приводит к появлению расслоений в поковках. Для снижения объема пористости в слитке и уменьшения количества расслоений в поковках и штамповках рекомендована обработка расплава фторцирконатом калия.
В работе [12] А.И. Литвинцев, П.Ш. Ланцман провели электронно-микроскопическое исследование поверхности расслоений, обусловленных выделением водорода в алюминиевых сплавах АМг6, АК6 и АК8. Расслоения в штамповках из этих сплавов можно разделить на
-Ф-
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
две группы. Одни имеют в изломе матовую серую, другие - светлую блестящую поверхность. При электронномикроскопическом исследовании блестящей поверхности расслоений обнаружены отдельные участки, на которых проявляется рельеф в виде равномерно расположенных концентрических ступенек. Они являются ступеньками роста при образовании газовых пор в слитке, заполненных водородом. Эти поры не свариваются при пластическом деформировании слитка и сохраняются в полуфабрикате, образуя расслоение.
В работе [13] продолжает развиваться тема зависимости числа расслоений от наличия неравномерного распределения марганца внутри дендритной структуры. Электронномикрос-копическое исследование структуры поковок показало, что в сплаве АК6 расслаивание металла происходит по микроучасткам структуры с повышенной локальной концентрацией марганца . При изломе образцов эти участки выходят на поверхность разрушения и обнаруживаются визуально.
Ввиду явного ослабления связей между противоположными поверхностями расслоений, из-за чего по ним происходит разрушение образцов при испытании на растяжение или изгиб, в ряде работ сопоставили наличие и площадь расслоений с определяемыми значениями механических свойств. В работах [14, 15] Т.В. Алексеева с соавторами изучила влияние выявленных при УЗК расслоений на механические свойства при растяжении и сопротивление усталости поковок и штамповок из сплавов АК8, АМг6 и В93. Образцы для механических испытаний из изделия вырезали так, чтобы выявленные дефекты попадали в рабочую часть образца. Проведенные исследования показали, что наличие расслоений в структуре приводит к существенному снижению характеристик статической прочности и пластичности. Они также снижают предел выносливости образцов из поковок сплавов В93, АМг6 и АК8 соответственно на 80, 62 и 52 %. Наиболее резкое падение механических свойств вызывают дефекты небольшой величины: (до 0,75 мм2) при статическом растяжении и до 0,2 мм2 при циклическом чистом изгибе.
Ввиду большой практической значимости рассматриваемого вида дефектов, 3-4 марта
1971 г. в ВИЛСе была проведена дискуссия по проблеме расслоений и мерам по предупреждению их появления. Материалы дискуссии напечатаны в ТЛС, 1972, № 1. В представленных докладах сотрудников ВИЛСа были изложены результаты изучения расслоений и дана интерпретация полученным результатам.
В докладе [16] А. Д. Андреев отметил, что расслоения являются следствием дефектов структуры слитка, к которым следует отнести макро- и микропористость, твердые неметаллические включения, скопления интерметал-лидов и хрупких составляющих по границам зерен. Основной причиной появления пористости слитка, приводящей затем к расслоениям, следует считать повышенное содержание водорода , которое вызвано низким каче -ством шихты, перегревом металла и т. д. Чем мельче пористость, тем более напряженные режимы деформации может выдержать отливка без образования расслоений. Если поры не заполнены водородом, то возможна заварка пор без образования расслоений.
По определению А.Д. Андреева, расслоение - это во всех случаях следствие разрушения материала в процессе деформации, которое может быть вызвано рядом причин, связанных как с пониженной технологичностью слитка, так и с условиями деформации. Поэтому необходимы как получение возможно более однородного и технологичного слитка, так и выбор режимов деформации, соответствующих определенному качеству материала. Любое местное снижение пластичности материала может привести к его разрушению в процессе деформации и, следовательно, к расслоениям.
Такой дефект, как окисная плена, также может привести к образованию расслоений. Попав в зону интенсивного течения металла, она создает надрез, что приводит к разрушению металла и расслоениям. Довольно часто встречаются комбинированные расслоения: на фоне большого светлого пятна - темное включение окисной плены. Любое местное снижение пластичности материала может привести к его разрушению в процессе деформации и, следовательно, к расслоениям.
В докладе [17] Г.И. Курицина обращает внимание на существование в поковках и
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
штамповках из алюминиевых сплавов наряду с расслоениями, легко обнаруживаемыми ультразвуком и имеющими существенное раскрытие и блестящую поверхность, большого количества более мелких (площадью до 1 мм2) менее изученных дефектов, представляющих собой прерывистые волосообразные (в сечении) несплошности. Эти дефекты являются очень тонкими расслоениями, которые состоят из отдельных участков, разъединенных неповрежденным металлом, и расположены цепочкой в направлении деформации. Такие расслоения имеют очень малое раскрытие (менее 5 мкм) и практически не обнаруживаются при ультразвуковом контроле. Они выявляются в изломах в виде плоских площадок серого цвета, мало отличающегося от цвета остальной поверхности излома. В ряде случаев на матовой серой поверхности расслоений появляются гладкие блестящие площадки, которые интенсивно развиваются в штамповках, полученных за несколько технологических переходов, а также в поковках, изготовленных по сложной третьей или четвертой схемам ковки.
Небольшие расслоения серого цвета сни -жают прочность и пластичность сплава в направлении, перпендикулярном плоскости дефекта, почти так же резко, как и блестящие расслоения. Поэтому серые дефекты так же опасны и недопустимы, как и блестящие. Образование расслоений серого цвета при пластической деформации связано с концентрационной и структурной неоднородностью сплава, они возникают в участках, обогащенных легирующими компонентами.
В докладе [1 8] А. А. Алов рассматривает последовательность развития расслоения из имеющегося в слитке зародыша, которым может быть несплошность усадочного и газового происхождения. Несплошности в слитке в процессе деформирования металла могут завариваться. Полноте этого процесса может помешать сложная форма несплошностей и вследствие этого неодинаковая степень деформации отдельных участков; недостаточная степень общей деформации металла; наличие в несплошностях водорода; окисленность стенок несплошностей.
В докладе [19] Л.В. Кузьмичев обращает внимание на то, что повышенное газосодер-
жание и пористость являются одной из основных причин возникновения расслоений,однако причиной незавариваемости пор и несплошности является низкая пластичность и плохая свариваемость неравновесной эвтектики, в которой расположены поры. Если выделения неравновесной эвтектики вокруг незаваренных пор и дефектов тонкие, то они легко разрываются при деформировании, открывая доступ малолегированным участкам твердого раствора, способного хорошо свариваться. В этом случае дефекты не образуются. Поэтому для предупреждения образования дефектов этого вида необходимо низкое содержание водорода (менее 0,3 см3/100 г) и улучшение микроструктуры путем гомогенизации.
Дефекты в виде окрашенных площадок в изломе деформированного металла могут возникать благодаря развитой усадочной пористости, сообщающейся с атмосферой. Причиной образования дефектов в виде окрашенных площадок в изломе деформированного металла могут быть также крупные окисные включения - при литье и плавке алюминиевых сплавов с большим содержанием магния (например, сплава АМг6), рыхлая и непрочная окисная пленка легко замешивается в расплав и попадает в слиток. Появление дефектов в виде светлых площадок в изломе деформированного металла может быть вызвано достаточно крупными интерметаллическими включениями, например соединения РеМпД!6.
В докладе [20] И.В. Швецов указывает, что обширный экспериментальный материал, накопленный к настоящему времени, дает основания для заключения о том , что расслое -ния являются результатом преобразования при пластическом деформировании дефектов слитка в макронесплошности полуфабрикатов. Количество расслоений резко возрастает с увеличением пористости и содержания водорода.
Нагрев металла до температуры горячей обработки приводит к распаду пересыщенного раствора водорода и появлению вторичной водородной пористости. Последние имеют радиус примерно 5-7 мкм. Распад и образование газовой фазы зависят от степени пересыщенности раствора водородом, числа зародышей (дефектов структуры слитка: пор,
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
интерметаллидов, окислов и др.), температуры металла и распределения напряжений в слитке при деформировании.
Контактное микрорентгенографическое исследование поковок по их высоте , начиная с мертвой зоны и кончая слоями интенсивного течения, подтверждает вывод о том, что увеличение градиента скорости течения металла и связанное с ним повышение уровня дополнительных напряжений приводят к развитию расслоений, зародышами которых явились первичные поры слитка . Переход первичной поры слитка представляет собой не механическое разрушение материала при деформации и не «сплющивание» поры нормальным давлением, а процесс распада раствора водорода по механизму образования вторичной пористости. При механическом разрушении перемычек между порами или «сплющивании» пор концы расслоения должны быть острыми и иметь вид конца трещины. В действительности конец расслоения скруглен (радиус закругления 5-7 мкм), что соответствует размеру вторичных пор. Более того, расслоение, как правило, заканчивается цепочкой вторичных пор того же размера.
Таким образом, расслоение - это результат развития дефектов слитка в макроне-сплошности полуфабриката из-за распада пересыщенного твердого раствора водорода в плоских зонах объемного растяжения, возникающих при неравномерном пластическом деформировании. Зародышами распада являются поры, окисные включения, интерме-таллиды и другие дефекты слитка. Выделение молекулярного водорода по плоскостям скольжения начинается при горячей деформации и заканчивается при последующих нагревах полуфабрикатов.
В докладе [21] А.И. Литвинцев считает, что причиной образования расслоений являются шлаковые включения и первичная пористость слитка. Блестящие расслоения в штамповках и поковках из сплавов АК6, АК8 и АМг6 были подвергнуты фрактографическому исследованию. По выявленному ступенчатому рисунку отдельных участков на поверхности «блестящих» расслоений можно судить о водородном происхождении этого типа дефектов. При деформировании пора, заполненная водородом,
расплющивается, сохраняя определенную высоту раскрытия и вид рисунка дна поры. Водород остается в поре и не дает возможности обеим поверхностям расплющенной поры войти в соприкосновение. Огромное давление водорода в дискообразных порах приводит к значительным концентрациям напряжений по ее краям. Результат релаксации напряжений - образование значительного (по площади) расслоения в годном металле. Такое расслоение может произойти от группы пор, сконцентрировавшихся в одной плоскости, и опасно для работы готового изделия.
В докладе [22] Я.Г. Гришковец указано на существование расслоений, видимых в изломах в виде площадок серого, желтоватого или бурого цвета, которые обычно методом УЗК не выявляются, хотя и имеют иногда значительную протяженность. Методом ультразвукового контроля обнаруживаются расслоения, содержащие неметаллические включения (шлак, интерметаллиды и т. п.), и дефекты, имеющие блестящую поверхность. Если дефект имеет комбинированную поверхность (серую и блестящую), то по контрольному отражателю определяется размер дефекта, в основном соответствующий площади блестящей части дефекта.
Несомненно, нарушение сплошности металла при деформировании будет начинаться в участках, где имеются концентраторы напряжений или источники разрушений в виде хрупких интерметаллических соединений, пор и различных включений. Но разрушение металла может происходить и при отсутствии концентраторов напряжений, в условиях значительных перемещений соседних объемов металла, когда предшествующая деформация исчерпывает ресурс пластичности сплава в данном объеме. Поэтому и наблюдается увеличение количества расслоений с возрастанием степени деформации и усложнением конфигурации изделий. Такие дефекты до тех пор, пока в их полость не выделится достаточное количество водорода, не будут обнаруживаться при ультразвуковом контроле.
В том случае, когда в структуре сплава присутствует большое количество мелкодисперсных частиц либо металл имеет преимущественную кристаллографическую ориентировку,
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
увеличение расслоений в полуфабрикатах, очевидно, происходит вследствие ухудшения способности сплава к формоизменению. В случае заварки пор при всестороннем сжатии количество расслоений в полуфабрикатах и технологических пробах резко уменьшается.
В докладе [23] Ю.Н. Понагайбо рассмотрена история исследования расслоений в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов. Впервые макронесплошности в виде штрихов были обнаружены в 1950-1952 гг. в изломах и макрошлифах штамповок типа крыльчаток из сплава АК6. Макронесплошности были связаны с загрязнением металла шлаковыми включениями и окисными пленами. В отдельную группу были выделены и детально исследованы расслоения, связанные с наличием интерметал-лидов в штамповках из сплава АК8. Эти расслоения представляют собой отдельные слои, сдвинутые по строчкам интерметаллидов, как по рассыпанной дроби. Они чистые, блестящие и только при микроанализе на их поверхности можно выявить интерметаллиды.
Затем появились «светлые пятна» - гладкие блестящие площадки, на поверхности которых никакими имевшимися в распоряжении методами анализа не удавалось обнаружить ни окисных пленок, ни шлаковых включений, ни интерметаллидов. Эти дефекты на поперечном макрошлифе штамповок сложной конфигурации имеют вид небольших тонких темных штрихов, которые, как правило, выявляются лишь при более длительном (глубоком) травлении. Если такой штрих вскрыть в плоскости течения металла, то он представляет собой небольшое, вытянутое вдоль течения металла пятно с гладкой, блестящей поверхностью. Эти дефекты встречались в штамповках сложной конфигурации, в которых, наряду с тонкими полотнами, имелись массивные ребра, бобышки и другие крупные защемленные объемы металла, через которые при штамповке необходимо выдавить металл в облой, прилагая при этом большие усилия.
Тогда и появилась гипотеза о влиянии водорода на возникновение расслоений. С повышением содержания водорода границы зерен утолщаются и становятся рыхлыми и хрупкими. В результате при больших градиентах скоростей по этим границам образуются
сколы или сдвиги в виде блестящих площадок. В ковано-катаных плитах из сплава АК4-1 внутренние дефекты обнаруживаются при УЗК и их количество увеличивается по мере утонения заготовки с 300 до 160 мм, а затем при дальнейшей прокатке уменьшается, но после термической обработки их количество восстанавливается. То есть сначала дефекты завариваются, а потом под действием термических напряжений вскрываются опять. Здесь на появление расслоений влияют растягивающие напряжения при прокатке, под действием которых возникают микро- и макроразрушения, если запас пластичности литого материала недостаточен. Для борьбы с расслоениями в данном случае надо использовать валки большего диаметра и бороться с пористостью в слитке.
В.И. Добаткин в итоговом обобщении [24] обращает внимание на многочисленность факторов, влияющих на появление расслоений, и выделяет наличие субмикронесплошностей, не обнаруживаемых в оптическом микроскопе, которые могут приводить к шиферности в изломе. Микронесплошности не обнаруживаются при УЗК, но могут быть замечены в оптическом микроскопе. Макронесплошности видны на макрошлифах в виде штрихов и выявляются при УЗК. Они ориентированы по волокну, названы расслоениями и резко снижают свойства в высотном направлении.
Расслоения может вызывать как большая разница в смещении соседних слоев металла, так и при благоприятной деформации присутствие дефектов в слитках - окисных плен, пористости при повышенном содержании водорода. Расслоения могут идти по плоскостям двойникования веерных кристаллов. Борьба с расслоениями - уменьшение водорода и других загрязнений, оптимальное деформирование.
В ТЛС № 1, 1972 г. напечатаны решение дискуссии по проблеме расслоений в полуфабрикатах и методы предупреждения возникновения расслоений и их устранения в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов.
В результате дискуссии дано определение понятия «расслоение» как локальной макро-несплошности, расположенной в направлении преимущественного течения металла при
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
деформации и обнаруживаемой с помощью ультразвукового контроля или визуально на поверхности механически или химически обработанных изделий в виде штрихов.
Отмечено, что многие гипотезы о природе этого дефекта в сущности не противоречат друг другу, а отражают различные стороны процесса образования расслоений. Расслоения являются следствием наличия в деформируемом металле дефектов и неоднород-ностей литой структуры и неравномерной деформации. Установлено, что увеличению пораженности полуфабрикатов дефектами способствуют:
- повышенное содержание водорода и обусловленное им увеличение пористости;
- загрязненность расплава окисными включениями;
- увеличение размеров слитков при одинаковых условиях деформации;
- уменьшение интенсивности охлаждения слитка при литье, например охлаждение воздухом вместо воды;
- укрупнение зерна слитка и особенно возникновение зон веерной структуры;
- повышенное содержание марганца, хрома, циркония и других тугоплавких компонентов ;
- повышенное содержание в сплаве примесей железа, кремния и натрия;
- увеличение степени деформации при односторонней осадке слитка;
- применение схем обработки, для которых характерна значительная неравномерность деформации;
- повышение температуры металла при прокатке и ковке слитков ;
- увеличение скорости деформирования при ковке, штамповке, прокатке и прессовании.
В целях повышения качества полуфабрикатов были рекомендованы мероприятия, направленные на повышение чистоты расплава по неметаллическим примесям и содержанию ряда компонентов, а также оптимизацию технологии обработки давлением.
Проведение дискуссии и опубликование ее результатов не привело к прекращению исследований в этом направлении , особенно в связи с освоением производства крупногабаритных полуфабрикатов и необходимостью
сокращения числа расслоений, остающихся типичным дефектом структуры материала.
Так, в работе [25] при обсуждении итогов освоения производства крупногабаритных профилей из сплавов В93 и АК4-1 отмечено появление большого количества расслоений в результате использования для прессования кованого слитка.
В работе [26] приведены результаты исследования влияния химического состава и технологии изготовления плит толщиной 40 и 70 мм из сплава Д16ч на их свойства и пораженность дефектами УЗК, проведенного с целью выбора оптимальных технологических параметров получения плит.
Анализ результатов определения механических свойств на растяжение, ударной вязкости и вязкости разрушения, а также данные исследований макро- и микроструктуры плит вместе с количеством расслоений, определяемых при ультразвуковом контроле, показал, что вакуумирование расплава позволяет получить плиты с малым количеством дефектов даже при сложной схеме деформирования слитка. Однако для изготовления плит наиболее перспективно использование плоского слитка толщиной до 400 мм.
В работе [27] рассмотрено влияние площади расслоений на механические свойства в высотном направлении катаных плит толщиной 65 и 85 мм из сплава В95пчТ2, изготовленных из вакуумированного металла с содержанием водорода по твердой пробе 0,08-0,12 см3/100 г Ме. Плиты были прокатаны из плоских слитков толщиной 400 мм со степенями деформации 83 и 77 % соответственно. Для каждой плиты была испытана серия высотных разрывных образцов с диаметром рабочей части 5 мм, в изломе которых при увеличении х50 находили расслоения и определяли их площадь. На поверхности разрушения расслоения имели вид ровных участков различной площади с желтоватым оттенком.
Показано, что временное сопротивление и относительное удлинение образцов резко снижаются при увеличении площади расслоения. Уже при площади расслоения 0,3-0,5 мм2 происходит заметное снижение свойств. При этом наличие расслоений приводит к сниже-
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
нию среднего значения относительного удлинения плиты толщиной 65 мм с 3,6 до 2,2 %, а плиты толщиной 85 мм с 3,9 до 2,5 %.
В работе [28] рассмотрено влияние водорода на свойства крупногабаритных плит толщиной около 80 мм из алюминиевых сплавов 1163, В95пч и 1973. Определяли механические свойства на растяжение и вязкость разрушения плит с различным содержанием водорода с целью установления его влияния на свойства плит. Для исследования механизма разрушения и анализа дефектов в изломах применяли электронную фрактографию.
На поверхности разрушения характерно наличие скоплений скоагулированной вторичной водородной пористости, по которым происходит разрушение. На изломах в центре плиты по толщине преобладает первичная пористость, а в промежуточных объемах -вторичная. Доля пористости в изломе от 10 до 15 %. Между относительным удлинением и долей вторичной пористости для плит из сплава 1973Т2 существует обратная линейная зависимость .
Отрицательное влияние водорода на некоторые механические свойства плит можно объяснить наличием вторичной водородной пористости, снижающей когезивную прочность высокоугловых границ и облегчающей процесс разрушения. Содержание водорода в плитах для устранения влияния пористости не должно превышать 0,20 см3/100 г Ме. Целесообразно также получение полуфабрикатов с мелким зерном для распределения имеющегося водорода по большему числу межзе-ренных границ и снижения тем самым плотности пор на каждой границе.
В работе [29] рассмотрена возможность перераспределения водорода в литом металле посредством газостатической обработки и устранения пористости. Уплотнение алюминиевых сплавов при ВГО можно рассматривать как результат протекания трех процессов: пластического сжатия пор, растворения содержащегося в них водорода в матричной фазе и экстракции водорода из металла в среду аргона газостата.
Наличие пористости в слитках при неблагоприятной схеме горячего деформирования может приводить к их разрушению, на-
пример при прокатке катанки для изготовления проволоки. Это явление рассмотрено в работе [30], где показано, что высокотемпературная газостатическая обработка заготовок из сплава Д18 позволяет устранить усадочную пористость, присутствующую в поверхностных объемах слитка и изготовленной из него заготовке под прокатку. Это позволяет повысить пластичность поверхностных объемов заготовки и обеспечить требуемую технологическую пластичность металла при горячей прокатке.
Аналогичный эффект можно получить путем воздействия на кристаллизующийся металл кавитационной обработкой при введении в расплав модифицирующего прутка лигатуры системы Д!-Т1-Б, что позволяет снизить содержание водорода и ощутимо повысить эффективность измельчения зерна в слитке, устранить появление пористости [31].
В работе [32] изучили особенности структуры и свойств кромочных объемов плит из сплава В95пчТЗ при разном развитии пористости согласно принятому эталону структуры плит по степени развития пористости. В изломах металла из области пор, обнаруживаемых при контроле макро- и микроструктуры плит, наблюдаются светлые штрихи, являющиеся областями скопления вторичной водородной пористости. При этом уменьшается пластичность высотных разрывных образцов, которая может стать ниже требований технических условий.
Поскольку поры в структуре плит из сплава В95пчТЗ сигнализируют о наличии в полуфабрикате вторичной водородной пористости и указывают на вероятное снижение пластичности высотных разрывных образцов, то регламентация пористости в готовом изделии является полезным мероприятием. Оптимальный метод контроля плит - одновременный контроль макроструктуры прикромочной области на соответствие установленному эталону и испытание высотных разрывных образцов из этой области для проверки фактического уровня механических свойств.
В работах [33-36] рассмотрено появление дефектов макроструктуры длинномерных прессованных полуфабрикатов для силовых деталей авиационной техники.
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
В работе [33] среди прочего рассмотрено влияние некоторых факторов на появление дефектов, выявляемых в прессованных панелях с помощью УЗ-контроля. Увеличение количества дефектов наблюдается при повышении содержания титана в сплаве Д16ч более 0,07 %; длительной гомогенизации, приводящей к появлению вторичной пористости; повышении температуры деформирования при изготовлении биноклеобразной заготовки для прессования и при самом прессовании; повышении скорости деформирования.
В работе [34] уточнили влияние штриховых и точечных дефектов макроструктуры на сопротивление малоцикловой усталости длинномерных прессованных полуфабрикатов из сплава В95очТ2. Изучали сопротивление МЦУ панелей, отобранных по результатам сдаточного контроля макроструктуры темплетов, при высотной ориентации испытываемых образцов. Отбирали панели, имеющие и не имеющие отклонения от ТУ по штриховым и точечным дефектам на макроструктуре.
Испытания показали, что сопротивление МЦУ в среднем снижается в 2 раза при наличии штриховых и точечных дефектов макроструктуры , превышающем требования ТУ. Причиной снижения усталостной долговечности образцов, вырезанных в высотном направлении из прессованных профилей, являются расслоения, инициированные окисными пленами. При значительной доле расслоений, попадающих в площадь излома, долговечность данного образца до разрушения может снизиться на один - два порядка. При этом штриховые и точечные дефекты на макроструктуре не влияют на механические свойства панелей в продольном и в поперечном направлениях.
В работах [35, 36] рассмотрены особенности технологии изготовления профилей и панелей из сплава 1973 системы А1-7п-Мд-Си. Показано, что слиток сплава 1973 более пластичен при 400 °С, чем слиток из сплава В95пч, в следствие содержания в сплаве 1973 циркония вместо хрома и марганца. В профилях из сплава 1973, прессуемых при 400 °С со скоростью 0,4 м/мин, наблюдается в среднем всего 3 дефекта, обнаруживаемых УЗ-контролем, на профиль. Повышение скорости истечения при прессовании сплава В95пч при-
водит к резкому увеличению количества расслоений, фиксируемых при УЗК.
Отмечено, что веерная структура в слитках из сплава 1973 при скорости истечения 0,9 м/мин не приводит к массовому появлению расслоений. Они носят единичный характер. Свойства зон на растяжение с веерной и равноосной структурой отличаются слабо, однако при наличии веера ударная вязкость в области законцовки с меньшей вытяжкой снижается.
В работе [37] сделан электронно-микроскопический и рентгеноструктурный анализы поверхности дефектов в изломах штамповок из сплава АК6, полученных из вакуумиро-ванного металла, расслоения на котором могут быть одного или разных оттенков: блестящие, серые, блестящие с серым ободком (комбинированные), золотистые и черные. Электронная фрактография позволяет зафиксировать на поверхности расслоений интер-металлиды или неметаллические включения. Рентгеноструктурный фазовый анализ поверхности расслоений в изломе показывает, что образование макроскопических расслоений в штамповках из сплава АК6 инициируется дисперсными или грубыми окисными включениями. Развитие расслоений при этом осуществляется путем формирования плоских скоплений вторичных водородных пор. Такие расслоения в изломе могут иметь блестящий, серый или золотистый оттенки. Расслоения, имеющие в изломе черный оттенок, образуются при наличии грубых макроскопических неметаллических включений.
В работе [38] А.А. Алов рассматривает методы предупреждения микрорасслоений в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов исходя из положения, что основная причина появления микро- (10-4-10-1 см) и субмикро-расслоений (10-4 см и менее) - неполная заварка несплошностей при деформации слитка. Для предупреждения образования микрорасслоений необходимо исключить образование несплошностей в слитке и улучшить их заварку при деформировании. Для улучшения структуры слитка целесообразно осуществлять нагрев шихты перед ее загрузкой в печь для удаления гидратированной окис-ной пленки, вакуумировать расплав с про-
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
дувкой аргоном через пористую диафрагму, проводить вибрацию расплава в миксере посредством ультразвуковых колебаний звуковой частоты 20-100 Гц.
В работе [39] Г.И. Медведева, А.А. Шадский сообщают о разработке технологии изготовления поковок и штамповок из высокопрочного алюминиевого сплава 1933, обеспечивающей устранение деформационных расслоений и повышение относительного удлинения в высотном направлении до 5-8 % вместо 2 %.
Шиферный излом
Положение расслоений в структуре полуфабрикатов связано с ориентацией всех структурных составляющих, которые в совокупности в ряде случаев могут порождать шиферную структуру изломов, сопровождающуюся пониженной пластичностью материала, что позволяет считать этот вид разрушения признаком нежелательной структуры [24, 40-42].
В работе [24] В.И. Добаткин указывает, что микронесплошности в структуре не только приводят к появлению штрихов (расслоений), но и усиливают шиферность в изломе. В целом для устранения шиферности необходимы мероприятия по повышению чистоты расплава, уменьшению содержания водорода и организации технологического процесса, исключающего появление грубой ориентации структурных составляющих и ослабление границ зерен.
В.И. Добаткин с соавторами [40] отмечает, что шиферный излом металлов характеризуется древовидным слоистым строением и обусловлен присутствием в структуре сплава прослоек различной пластичности, ориентированных в направлении деформирования. Его появление приводит к снижению пластичности в поперечном направлении. В работе на примере сплавов АВ и Д16 показано, что возникновение шиферности в прессованных и штампованных изделиях из сплава АВ связано с присутствием грубых рекристаллизованных зерен, вытянутых в направлении деформирования, по границам которых при определенных условиях термической обработки может происходить выделение продуктов распада твердого раствора, снижающих пластичность меж-кристаллитного слоя. В прессованных прут-
ках из сплава Д16 образование шиферности при изломе также связано со сравнительно чистыми границами зерен в нерекристалли-зованной структуре, по которым происходит концентрация неконтролируемых примесей, приводящих к низкой пластичности межк-ристаллитного слоя. Для устранения шиферности необходимо определенное сочетание параметров термической обработки слитка и готового полуфабриката.
В работе [41] В.И. Добаткин с соавторами причину образования шиферного излома в прутках диаметром 40 и 100 мм из термически упрочняемых алюминиевых сплавов 01911, АК8, В95, Д20 и АВ видит в образовании ориентированных микропустот в процессе растворения интерметаллических соединений при нагреве прутков под закалку. Коагуляция микропустот приводит к уменьшению ши-ферности. Установлена закономерность образования шиферности в изломе прутков из указанных термически упрочняемых сплавов -шиферность усиливается при уменьшении содержания железа и кремния в сплаве и увеличении диаметра слитка; она уменьшается под влиянием гомогенизации слитков.
Выявлено принципиальное различие влияния растворимых и нерастворимых фаз, имеющихся в структуре прутков исследованных сплавов, на образование шиферности в изломе. Грубая шиферность возникает при наличии в структуре большого количества строчечно расположенных вдоль границ зерен растворимых фаз независимо от их состава. Гомогенизация слитков при 500-510 °С, а также повышение температуры или увеличение времени выдержки при нагреве под закалку приводят к устранению или снижению степени шиферности с 7-6 до 2-3 баллов (по 7-балльной шкале) в прутках из всех изученных сплавов.
В работе [42] В.И. Добаткин и В.П. Козловская изучили шиферную структуру в прессованных прутках из алюминиевых сплавов различных систем легирования: В95 (А!-7п-Мд-Си), Д20 (А!-Си-Мп), ДК8 (А1-Си-Мд-Б1), АВ (Д!-Мд-Б1). Прутки с поперечным надрезом с двух сторон на глубину 1/3 диаметра после термической обработки подвергали статическому изгибу до разрушения и оценке излома по 7-балльной шкале.
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
Установлено, что увеличение содержания примеси железа в сплавах АВ и АК8, железа и кремния в сплавах В95 и Д20, а также гомогенизация слитков предотвращают образование шиферной структуры излома. Шиферность в изломе закаленных прутков возникает по местам расположения скоплений частиц растворимых фаз.
Возникновение шиферной структуры в по -перечном изломе прессованных изделий из алюминиевых сплавов связали с наличием микронесплошностей по границам зерен, ориентированных в направлении деформирования. Эти несплошности могут возникать в местах скопления частиц в процессе их растворения при нагреве прутков под закалку, а также благодаря влиянию водорода на стабилизацию пористости.
Выявление дефектов структуры методом УЗК
Для автоматического ультразвукового контроля и регистрации количества и расположения дефектов (расслоений) в длинномерных плитах созданы установки «Сплав-6Ц» и «Сплав-6М» [43]. Использование ультразвукового контроля для выявления расслоений, эквивалентных контрольному отражателю диаметром 1,2 мм и более, показывает эффективность этого вида контроля для отбраковки полуфабрикатов, пораженность которых дефектами превышает установленный уровень [44].
Акустические методы исследования позволяют анализировать и распределение в полуфабрикате микроскопических дефектов [45-47]. В этих работах Ю.М. Вайнблат с соавторами использовали ультразвуковой эхо-импульсный метод на частоте 5 МГц в иммерсионном варианте с прямым совмещенным искателем, позволяющий регистрировать сигнал, отраженный от контрольного отражателя диаметром 0,4 мм. Контроль плит из сплава В95пчТ2 толщиной 65 и 85 мм осуществлялся послойно при сканировании преобразовате -ля по поверхности изделия с шагом 2 мм, толщина каждого слоя 10 мм. Дефекты фиксировались только при прозвучивании темп-летов в направлении по толщине.
Исследование структуры изломов на разном расстоянии от поверхности на СЭМ выявляет разрушения по скоплениям интерме-таллидов, вторичную пористость и разрушения по границам зерен. В центральной зоне плиты толщиной 85 мм имеется незаварив-шаяся первичная пористость. В плите толщиной 65 мм первичная пористость заваривается, но увеличивается поверхность, занятая плоскими скоплениями вторичных пор по границам зерен.
Сопоставление результатов УЗК и фракто-графических исследований показывает, что пораженность микродефектами горячекатаных плит из алюминиевых сплавов можно контр -олировать неразрушающим акустическим методом путем регистрации количества и амплитуд эхо-сигналов, отраженных от микродефектов. Акустический послойный метод контроля микродефектов в плитах из алюминиевых сплавов позволяет получать информацию для построения распределений отраженных эхо-сигналов по их амплитудам и количеству по толщине плиты.
Обнаружено, что распределение микродефектов в объеме плиты тесно связано с напряженно-деформированным состоянием материала и наличием при прокатке в рас -сматриваемой зоне растягивающих или сжимающих напряжений.
Веерная структура
Типичным литейным феноменом является веерная двойниковая структура в крупногабаритных слитках полунепрерывного литья алюминиевых сплавов повышенной чистоты по металлическим и неметаллическим примесям, которая может снижать технологическую пластичность слитков и влиять на свойства готового полуфабриката [33-36, 48-50].
В работе [48] рассмотрены металлографические особенности веерной структуры в слитках и в готовых полуфабрикатах в связи со схемой деформирования. Приведены макро-и микроструктура гомогенизированного плоского слитка сплава В95пч толщиной 400 мм с зоной веерной структуры, расположенной у поверхности слитка, а также прокатанных из него сляба толщиной 200 мм и плиты тол-
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
щиной 80 мм с нерекристаллизованной структурой. Плоские двойниковые границы в литой структуре изменяют свою ориентацию в результате преимущественно одностороннего течения металла при деформировании прокаткой или прессованием. При этом формируется структура, аномальность которой заключается в наличии значительных по протяженности почти плоскостных границ, расположенных под углом к поверхности полуфабриката. Реальное влияние подобной структуры на свойства материала зависит от результатов взаимодействия аномальных границ и пластической деформации, вызванных действием приложенных напряжений при механических испытаниях соответствующих образцов. Большое значение при этом имеют общий уровень прочности материала и возможное охрупчи-вание высокоугловых границ продуктами распада твердого раствора.
Образованию веерной структуры в слитках, предназначенных для изготовления крупногабаритных прессованных полуфабрикатов из сплавов В95оч и 1973, способствуют: повышение чистоты алюминиевых сплавов по примесям, легирование цирконием, рост эффективности очистки и рафинирования расплава перед литьем, увеличение размеров отливаемых слитков и ряд других факторов [33-36].
Веерная структура наследуется прессованными полуфабрикатами, особенно когда после закалки в полуфабрикатах сохраняется не-рекристаллизованная структура. В работе [49] представлены результаты исследования влияния веерной структуры на свойства прессованных крупногабаритных длинномерных панелей из сплавов Д16ч, 1161, В95оч и 1973 в естественно и искусственно состаренном состояниях. Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что свойства панелей из сплавов Д16ч и 1161 с равноосной и веерной структурой в естественно состаренном состоянии в целом одинаковые.
Наличие веерной структуры в панелях из сплава 1161Т1 обусловливает уменьшение относительного удлинения в высотном направлении в 2 раза, числа циклов до разрушения при испытаниях на МЦУ - в 1,5 раза. У панелей из сплавов 1973Т2 и В95очТ2 относительное
удлинение в высотном направлении, ударная вязкость (КСи и КСУ), сопротивление малоцикловой усталости и коррозионная стойкость в случае веерной структуры ниже, чем у панелей с равноосной структурой.
При визуальном анализе изломов испытанных образцов из панелей сплавов1973Т2, В95очТ2, 1161Т1 с веерной структурой было установлено, что в ряде случаев (особенно это характерно для высотных разрывных образцов) наблюдаются гладкие блестящие участки в виде «сколов». Уровень относительного удлинения таких образцов заметно ниже. Для панелей из сплавов Д16ч и 1161 в естественно состаренном состоянии такого вида разрушений не наблюдали.
Блестящие участки образуются при разрушении металла по благоприятно ориентированным относительно действующих напряжений плоскостям двойникования,охрупченным из-за декорирования их продуктами распада твердого раствора во время искусственного старения. В этом состоянии критическое напряжение, необходимое для хрупкого разрушения по плоскостным двойниковым границам, ниже, чем напряжение, вызывающее вязкое внутризеренное разрушение.
С учетом вышеизложенного следует весьма осторожно относиться к полуфабрикатам с веерной структурой в искусственно состаренном состоянии при их использовании в авиационных изделиях с повышенным ресурсом.
Следует отметить, что рекристаллизация горячедеформированного материала при его термической обработке исключает наследственное влияние веерной структуры слитка [50].
Первичные интерметаллиды
К дефектам, наследуемым от структуры исходного слитка, относятся также первичные интерметаллические соединения,появление которых обусловлено как химическим составом сплава, так и условиями его кристаллизации. Наличие первичных интерметаллических соединений в структуре слитков и деформированных полуфабрикатов в большинстве случаев является браковочным признаком и требует корректировки состава сплава и технологии литья слитков. В работе Р.Р. Малинов-
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
ского рассмотрено их появление в сплаве АЦМ при его легировании титаном, цирконием и хромом [51].
Пережог
К опасным дефектам термически обработанных полуфабрикатов относится пережог при нагреве под закалку - оплавление границ зерен и избыточных внутризеренных составляющих сплава. Интенсивность пережога, проявляющаяся в разной степени оплавления границ зерен, зависит от химического состава сплава, степени превышения температуры закалки над температурой солидуса и от структуры сплава - величины суммарной межзе-ренной поверхности. Исследования М.В. Самариной с соавторами позволили уточнить признаки пережога в различных сплавах и установить степень его влияния на механические свойства [52-55]. Наибольшую опасность пережога имеют сплавы, у которых температура нагрева под закалку близка к температуре плавления эвтектических составляющих их структуры, в частности сплавы типа дуралю-минов и особенно сплав Д16. Начальные стадии пережога различных полуфабрикатов из сплава Д16 снижают характеристики выносливости и ударной вязкости, повышают чувствительность к трещине, межкристаллитной и расслаивающей коррозии и склонность к трещинообразованию при закалке. Даже слабые степени пережога могут быть опасными при эксплуатации нагруженных деталей.
В работе [56] показано, что признаком пережога в изделиях из сплава АК4-1 ч в состояниях Т или Т1 является присутствие на кривой ДСК эндотермических эффектов плавления эвтектик в области температуры от 505 до 560 °С, особенно с максимумом при температуре 512 °С, которая соответствует температуре плавления наиболее легкоплавкой эвтектики а + 5(Л!20иМд). В изделиях из этого сплава без пережога в структуре отсутствуют включения в-фазы, растворившиеся при нагреве под закалку, и на кривой ДСК эндотермические эффекты плавления легкоплавких эвтектик отсутствуют.
В изделиях из сплавов типа Д16Т с более высоким, чем в сплаве АК4- 1ч, содержанием
магния в структуре присутствуют избыточные включения в-фазы и на кривых ДСК всегда наблюдается эффект плавления легкоплавкой эвтектики а + 5(Л!2СиМд), независимо от наличия или отсутствия пережога.
Крупнозернистая структура
К дефектам структуры деформированных полуфабрикатов можно также отнести наличие в них областей крупнозернистой структуры, появление которой определяется составом сплава, условиями деформирования и термической обработки. Широко известно появление крупнокристаллического ободка в прессованных полуфабрикатах, который характеризуется крупнозернистой рекристаллизован-ной структурой вблизи поверхности изделия. В зависимости от условий прессования толщина ободка изменяется. В работе [57] Г.А. Де-рягин и Э.И. Шнеерова исследовали влияние крупнокристаллического ободка разной толщины на усталостные свойства прессованных панелей из сплава Д16Т при различных условиях нагружения. Было установлено, что при растягивающих и крутильных циклических нагрузках рекристаллизованная структура не снижает усталостные свойства панелей, а при изгибных нагрузках, наоборот, отрицательно влияет на эти свойства. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования панелей с крупнокристаллическим ободком без снижения допускаемых напряжений в случае растяжения-сжатия и кручения.
В работе [58] В.П. Козловская с сотрудниками изучили влияние технологических факторов на структуру прессованных прутков из сплава 01201.
Прутки диаметром от 100 до 130 мм, полученные прессованием при температурах 300, 410 и 480 °С гомогенизированных и негомо-генизированных слитков, имели рекристалли-зованную разнозернистую структуру с явно выраженной ободковой зоной. Исследование механических свойств образцов, взятых из зон с разной величиной зерна, показало, что разница по временному сопротивлению не превышает 15 МПа.
Применение метода обратного прессования (при 410-450 °С со скоростью истечения
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
2,5 м/мин) прутков диаметром 130 мм способствовало значительному уменьшению ширины ободковой зоны (до 2-4 мм). Равномерная мелкозернистая структура крупногабаритных прутков диаметром 110 мм из сплава 01201 получена во время прессования при 300-320 °С с применением технологической смазки, при этом сохраняется удовлетворительный уровень механических свойств.
В работе [59] А.А. Алов рассмотрел механизм возникновения крупнокристаллического ободка в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов, полученных методом прямого прессования без смазки. Развитие ККО происходит в два этапа: возникновение соответствующей предрасположенности периферийных областей полуфабрикатов и интенсивный рост в них зерна при последующей высокотемпературной обработке. Предрасположенность к ККО зависит как от условий деформации периферийных слоев полуфабрикатов, так и от состава и структуры исходных заготовок. Предрасположенность полуфабрикатов, изготовленных прямым прессованием без смазки, к ККО создается особой формой деформации металла периферийных слоев слитков. Это связано с возникновением между слитком и стенками втулки контейнера или с ранее образовавшейся «рубашкой» металлической формы связи, исключающей какое-либо скольжение деформируемого металла. Вытянутость с одновременным утонением зерен в поверхностных слоях полуфабрикатов, полученных методом прямого прессования без смазки, способствует когерентности границ вдоль развитых поверхностей зерен. Это и является основной причиной объединения зерен и развития ККО при последующем высокотемпературном нагреве полуфабрикатов.
В работе [60] Я.Г. Гришковец и М.Ф. Захаров сопоставили предложенные механизмы образования крупнокристаллического ободка в прессованных полуфабрикатах и на основании исследования природы ККО в прутках при двухканальном прессовании обратили внимание на слоистый механизм образования ККО у прессованных изделий. Установлено, что повышение углов разориентировки субзерен в формирующейся при деформировании структуре от 4 до 15° приводит к появлению
крупного зерна при рекристаллизации во время последующего нагрева. Способ достижения подобной разориентированности может быть различным: как локальное деформирование матрицы сплава в присутствии крупных частиц упрочняющих фаз, так и смещение макрослоев под действием несимметрично действующих напряжений в ходе деформирования, например,у стенок контейнера.
В работе [61] Р.И. Барбанель с соавторами исследовали возникновение разнозернисто-сти на поверхности горячекатаных и холоднокатаных листовых полуфабрикатов из алюминия марок А00, АД1 и АД (с добавками 0,01 % Т1 и 0,01 % N и без них) в зависимости от структуры слитка, а также от технологических параметров обработки. При травлении и анодировании горячекатаных и холоднокатаных листов из алюминия и изделий из них на поверхности часто возникает дефект в виде чередующихся светлых и темных полос или макрозерен, вытянутых в направлении прокатки, а также в виде узорчатого рисунка. Этот дефект называют структурной неоднородностью. Он значительно снижает качество и декоративный вид изделий, а в некоторых случаях приводит к браку.
Наблюдения авторов в условиях серийного прокатного цеха показали, что структурная неоднородность на поверхности листов обусловлена неравномерной рекристаллизацией и проявляется в зависимости от типа структуры слитка, а также от технологических параметров обработки. Она определяется структурными превращениями, происходящими в металле при проведении технологических операций, в том числе и при литье.
Появление крупнозернистой структуры наблюдают и на обшивочных листах из сплава Д16ч. В работе [62] исследовали листы толщиной 4,5 мм с величиной зерна от 600 х 190 х 45 до 400 х 150 х 30 мкм. Испытания показали, что размер зерна в исследованных пределах слабо повлиял на механические свойства на растяжение. В то же время испытания плоских долевых образцов с центральным отверстием в условиях МЦУ показали уменьшение среднего значения долговечности образцов при переходе от мелкого к крупному зерну на величину от 30 до 40 %. При амакс = 180 МПа
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
среднее число циклов до разрушения равно соответственно 115,6 и 86,1 кцикл. Конструктивные характеристики листов Кс, Кс , стнетто, СРТУ, определенные на долевых образцах площадью 200 х 600 мм из листов со средним и мелким зерном, не показывают их зависимости от величины зерна.
В работе [63] авторы рассмотрели происхождение специфической структуры с завихрениями волокна, наблюдаемой на поверхности механически обработанных штамповок лопасти из сплава Д1. В технической документации на поставку штамповок лопастей размер зерна не регламентирован, однако эталон структуры поверхности лопасти после механической обработки и травления не до -пускает завихрения волокон определенной формы.
В работе приведены результаты исследования штамповки шифра ЛК1 с подобной структурой. Исследовали конец пера лопасти, имеющей на поверхности зоны с волокнистым строением, зоны с почти равноосными зернами и участки с завихрениями волокна. При этом штамповка имела нерекристалли-зованную структуру с длинным волокном. Внутренние объемы лопасти вблизи области с завихрениями волокна на поверхности имеют видимое на продольных шлифах, перпендикулярных к поверхности штамповки, криволинейное расположение волокна с образованием волнообразных структур. Пересечение фрезерованной поверхностью лопасти вершины изогнутых волокон приводит к выявлению на травленой поверхности лопасти элементов структуры, расположение которых визуально воспринимается как завихрение. Возможными причинами появления подобной структуры могут быть наследственное влияние волокнистой структуры прессованной заготовки и неравномерное течение металла при штамповке. Технология изготовления штамповок лопастей должна предотвращать появления в структуре изогнутого волокна.
Листы из деформируемых алюминиевых сплавов в отожженном состоянии используют для изготовления деталей с криволинейной поверхностью путем холодного деформирования. При последующем нагреве под закалку в зонах с критической величиной пластиче-
ской деформации (екр - минимальная степень остаточной деформации, превышение которой вызывает после нагрева под закалку резкое увеличение размера зерна) формируется крупнокристаллическая структура, приводящая к отбраковке готовых изделий. Во избежание этого исходный полуфабрикат должен иметь высокую екр, зависящую от многих факторов.
В работе [64] авторы рассмотрели ускоренный способ определения екр листов из алюминиевых деформируемых сплавов. Предложено вместо серии образцов использовать один образец с переменным сечением по длине. Его подвергают растяжению до разрушения. При этом по длине образца изменяется остаточная деформация, определяемая по изменению расстояния между рисками, нанесенными на поверхность образца. После закалки образца в зоне с екр формируется крупное зерно, выявляемое при травлении на макроструктуру.
Экспериментально этим методом показано , что листы из сплава Д16чАМ в зависимости от условий получения имеют екр от 4,5 до 11 %. Высокое екр от 7 до 11 % обеспечивается при полном отжиге в садочных печах.
Крупнозернистая структура иногда встречается в заклепочной проволоке и в заклепках из алюминиевых сплавов и приводит к браку при контрольных испытаниях. В работах [65, 66] рассмотрены условия ее появления на примере сплава В65. Показано, что крупное зерно в закаленной проволоке формируется при низкой степени деформации при волочении проволоки после последнего отжига (при величине деформации несколько выше критической). Наличие такого зерна способствует образованию при осадке образцов трещин и недопустимых грубых дефектов окружности формирующейся головки. Отжиг холоднодеформированной проволоки по определенным режимам перед расклепыванием приводит к рекристаллизации материала и к полному снятию наклепа. Последнее способствует получению при последующем формировании заклепки различной величины холодной деформации в головке и в ножке, что после закалки вызывает появление в ножке заклепки крупнозернистой структуры в области критической степени деформации. Установлено,
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
что наличие крупнозернистой структуры снижает прочностные свойства на растяжение, однако при этом снижения сопротивления срезу не происходит.
Остаточные напряжения и закалочные трещины
Кроме рассмотренных выше дефектов структуры, определяющих ряд показателей качества полуфабрикатов, существуют явления, обусловленные резким охлаждением полуфабрикатов в процессе закалки и влияющие на возможность их практического применения.
Для всех закаленных полуфабрикатов характерно появление остаточных напряжений, вызывающих поводки (коробления) при механической обработке, которые увеличиваются с ростом остаточных напряжений. Остаточные напряжения появляются благодаря неравномерному распределению температуры по сечению изделия при охлаждении. Для изделий правильной формы характерно появление на поверхности сжимающих напряжений, а в центральных слоях - растягивающих. Остаточные напряжения способствуют также выявлению расслоений. Так, Л.С. Ватрушин [67] на примере плит из сплава АК4-1 показал, что после закалки в воде при температуре 20 °С максимальные растягивающие напряжения 200 МПа действуют в слое на расстоянии от 3 до 8 мм от поверхности. УЗК плит до и после закалки показал, что дефекты наблюдаются только после закалки и их основная масса расположена в зоне действия максимальных растягивающих напряжений. Пластическое деформирование с деформацией на 0,5-1,0 % снижает остаточные напряжения на 80 и более процентов без существенного изменения механических свойств материала.
При правке растяжением в свежезакаленном состоянии происходит уменьшение остаточных напряжений, однако из-за существенной разницы модулей упругости твердого раствора и включений избыточных фаз при малой пластичности интерметаллидов в крупных включениях могут появляться трещины. Эти трещины являются потенциальными зародышами разрушения, которые снижают дол-
говечность материала при циклических нагрузках. В работе [68] на примере плит из сплавов АК4-1ч и 1163 показано, что в плитах из сплава АК4-1ч трещины появляются при величине остаточной деформации при правке растяжением е « 0,5 % и их количество резко возрастает до 250 шт./мм2 при повышении е до 2,5 %. В плитах из сплава 1163 трещин меньше, что связано с меньшей объемной долей включений в этом сплаве: около 1 % об. в сплаве 1163 и около 6 % об. в сплаве АК4- 1ч. Для снижения микротрещин в структуре правку растяжением следует проводить с минимально возможной величиной остаточной деформации.
В настоящее время существует значительное количество различных методов измерения остаточных напряжений , рассмотренных в работах В. Д. Пискарева [69-73].
В ряде случаев остаточные напряжения приводят к появлению трещин. Эта проблема рассмотрена в работе Г.Л. Шнейдера [74]. Отмечено, что закалочные трещины являются дефектом термической обработки, типичным для сложных по конфигурации штамповок. Наиболее часто закалочные трещины появляются в оребренных заготовках деталей сложной формы, изготавливаемых из поковок и штамповок механической обработкой , под действием внутренних остаточных растягивающих напряжений, вызванных неравномерностью охлаждения. Алюминиевые сплавы по склонности к закалочным трещинам существенно различаются. Наибольшей склонностью к закалочным трещинам обладают сплавы типа Д16, в меньшей мере - высокопрочные сплавы типа В95, минимальная склонность к закалочным трещинам у сплавов типа АК4-1.
Наиболее вероятно зарождение закалочной трещины на поверхности детали в интервале от 250 °С до температуры закалочной среды. Появлению закалочной трещины способствуют повышенная концентрация напряжений (малые радиусы сопряжения поверхностей, грубые следы механической обработки, торцевой выход волокна и технологических расслоений на поверхность детали), повышенная чувствительность материала к зерно-граничному разрушению, слабая проработка металла при деформировании, остатки литой
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
структуры, неправильная загрузка полуфабрикатов в закалочное устройство.
Появление закалочных трещин очень часто сопровождает пережог сплава. В.П. Козловская с сотрудниками в работе [75] на примере профилей из сплавов типа АК8, Д16, Д20 и АК4-1 показали, что закалочные трещины как результат пережога появляются при температуре нагрева под закалку на 10 °С выше максимально допустимой для каждого сплава. При этом появление трещин не связано с наличием крупнозернистой или мелкозернистой структуры.
Заключение
Приведенные выше результаты работ сотрудников ВИЛСа (или выполненных с их учас-
тием) не являются исчерпывающим описанием опубликованных в ТЛС материалов по дефектам в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов, поскольку много полезных данных по рассмотренной и другим темам содержится также в статьях представителей ВИАМа и металлургических заводов. Кроме того, много работ сотрудников ВИЛСа и работников отрасли опубликовано в других журналах и сборниках [4, 76].
Однако публикации в «Технологии легких сплавов» являются той базой, отражающей 50-летний опыт работы ВИЛСа и отрасли в целом, с которой должен ознакомиться каждый научный работник, собирающийся посвятить себя изучению производства полуфабрикатов из легких, и не только, сплавов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бондарев Б.И. Сетунский завод и Всероссийский институт легких сплавов // Технология легких сплавов (ТЛС). 1993. № 6. С. 5-11.
2. Давыдов В.Г., Елагин В.И., Захаров В.В. Исследования ВИЛСа в области повышения свойств, качества и технологичности полуфабрикатов из алюминиевых сплавов // ТЛС. 2001. № 5-6. С.6-16.
3. Добаткин В.И., Ерманок М.З., Швецова Т.М. Тридцатилетие научно-технического сборника «Технология легких сплавов» // ТЛС. 1993. № 12. С. 77-82.
4. Библиографические указатели / Публикации ВИЛСа за 20 лет (1961-1980 гг.). - М.: ВИЛС. 1981. -275 с.; Публикации ВИЛСа за 1981-1986 гг. 1987. - 108 с.; за 1987-1991 гг. 1992. - 94 с.; за 1992-1996 гг. 1997. - 72 с.; за 1997-2001 гг. 2002.- 74 .; за 2002-2006 гг. 2007. - 50 с.
5. Добаткин В.И. О повышении чистоты алюминиевых сплавов по неметаллическим примесям // ТЛС. 1966. № 3. С. 3-5.
6. Елагин В.И., Швецов И.В. Изучение природы дефектов типа «расслоений» в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов АК6, АК8 АМг6, В93 // ТЛС. 1967. № 2. С. 106.
7. Андреев А.Д., Соловьева В.В. Влияние технологии приготовления сплавов и литья слитков на образование дефектов типа «расслоений» в штампованных и кованых полуфабрикатах сплавов АМг6, АК6Б, АК8, В93 // ТЛС. 1967. № 2. С. 106-107.
8. Алов А.А. О природе микрорасслоений в деформированных полуфабрикатах из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1968. № 6. С. 61-64.
9. Курицына Г.И. Исследование влияния химического состава алюминиевых сплавов на образование расслоений // ТЛС. 1969. № 1. С. 9-12.
10. Курицина Г.И. Влияние марганца и циркония на появление расслоений в поковках из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1969. № 2. С. 11-16.
11. Швецов И.В., Макаров Г.С., Гимпельсон З.Е., Силаев П.А. Исследование пористости промышленных слитков сплава АК8 и ее влияние на образование расслоений в штампованных полуфабрикатах // ТЛС. 1970. № 4. С. 106.
12. Литвинцев А.И., Ланцман П.Ш. Электронно-микроскопическое исследование дефектов, обусловленных выделением водорода в алюминиевых сплавах // ТЛС. 1971. № 5. С. 13-17.
13. Курицина Г.И., Елагин В.И., Тулянкин Ф.В. Анализ пораженности поковок из сплавов АМг6 и АК6 расслоениями в зависимости от диаметра слитка // ТЛС. 1971. № 5. С. 67-72.
14. Алексеева Т.В., Микляев П.Г., Нешпор Г.С. и др. Влияние расслоений на сопротивление усталости поковок и штамповок сплавов АК8, АМг6, В93 // ТЛС. 1968. № 2. С. 33-40.
15. Алексеева Т.В., Нешпор Г.С. Зависимость механических свойств штамповок из сплава АК8 от степени загрязненности металла // ТЛС. 1969. № 4. С.65-71.
16. Андреев А.Д. Взаимосвязь расслоений с разрушением металла при деформации // ТЛС. 1972. № 1. С. 22-23.
17. Курицына Г.И. Влияние концентрационной и структурной неоднородности на возникновение расслоений // ТЛС. 1972. № 1. С. 25-27.
18. Алов А.А. Вопрос о природе макро- и микрорасслоений в деформированных полуфабрикатах из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1972. № 1. С. 27-28.
19. Кузьмичев Л.В. Влияние выделений неравновесной эвтектики на образование расслоений // ТЛС. 1972. № 1. С. 31-32.
"Ф
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
20. Швецов И.В. Исследование механизма образования расслоений в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1972. № 1. С. 35-37.
21. Литвинцев А.И. Фрактографический анализ поверхности расслоений водородного происхождения // ТЛС. 1972. № 1. С. 37-39.
22. Гришковец Я.Г. Особенности строения расслоений и некоторые закономерности их образования // ТЛС. 1972. № 1. С. 39-41.
23. Понагайбо Ю.Н. Из истории исследования расслоений в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1972. № 1. С. 44-46.
24. Добаткин В.И. Расслоения и другие несплошности в металле // ТЛС. 1972. № 1. С. 50-54.
25. Баратов В.И., Силаев П.Н., Зайковский В.Б., Захаров М.Ф. Опыт освоения производства крупногабаритных профилей из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1976. № 12. С. 20-26.
26. Елагин В.И., Телешов В.В., Силаев П.Н. и др. Влияние химического состава и технологии изготовления на структуру и механические свойства крупногабаритных плит из сплава Д16ч // ТЛС. 1979. Декабрь. С. 3-9.
27. Телешов В.В., Петруньков П.П., Гусев В.П., Талаев В.С. Влияние расслоений на пластичность в высотном направлении катаных плит из сплава В95пчТ2 // ТЛС. 1981. Май. С. 39-41.
28. Телешов В.В., Петров А.Д. Влияние водорода на свойства крупногабаритных плит из алюминиевых сплавов // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. ТЛС. 1987. Вып. 2. С. 18-23.
29. Воробьева И.Ф., Копелиович Б.А., Григорьева А.А., Шапорова Г.А. Пористость и содержание водорода в отливках из алюминиевых сплавов, подвергнутых газостатической обработке // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. ТЛС. 1987. Вып. 9. С. 14-16.
30. Ходаков С.П., Телешов В.В., Захаров В.В., Го-ловлева А.П. Влияние газостатирования на структуру и свойства слитков алюминиевого заклепочного сплава Д18 // ТЛС. 2009. № 2. С. 81-90.
31. Бочвар С.Г., Телешов В.В., Эскин Г.И. Пути повышения качества литой заготовки для заклепочной проволоки из сплава В65 // ТЛС. 2012. № 1. С.57-63.
32. Телешов В.В., Кузгинов В.И., Сироткина О.М.
Особенности структуры и свойств кромочных объемов плит из сплава В95пчТЗ при разном развитии пористости // ТЛС. 1991. № 5. С. 53-59.
33. Елагин В.И., Захаров В.В., Малиновский Р.Р. и др. Влияние некоторых технологических факторов на структуру и свойства длинномерных прессованных панелей из сплавов Д16чТ и В95пчТ2 // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. ТЛС. 1985. Вып. 6. С. 5-11.
34. Кукушкин Ю.Н., Коровина Л.М., Петрова А.Д., Лебедев Г.Д. Влияние штриховых и точечных дефектов макроструктуры на сопротивление малоцикловой усталости длинномерных прессо-
ванных полуфабрикатов из сплава В95очТ2 // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. ТЛС. 1989. Вып. 12. С. 15-19.
35. Кукушкин Ю.Н., Зайковский В.Б., Захаров В.В. и др. Особенности прессования и качество профилей и панелей из высокопрочного алюминиевого сплава 1973 // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. ТЛС. 1989. Вып. 1. С. 27-31.
36. Сухих А.Ю., Киндышева Т.Г. Баратов В.И., Кукушкин Ю.Н., Зайковский В.Б. Опыт производства прессованных полуфабрикатов из сплава 1973 // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. ТЛС. 1989. Вып. 6. С. 23-26.
37. Степанова Л.Л., Карулина Н.С., Постникова Н.В., Копелиович Б.А. Электронно-микроскопический и рентгеноструктурный анализы поверхности расслоений в штамповках из сплава АК6 // ТЛС. 1981. № 6. С. 3-6.
38. Алов А.А. О некоторых методах предупреждения микрорасслоений в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1982. № 8. С. 9-12.
39. Медведева Г.И., Шадский А.А. Разработка наукоемкой технологии изготовления поковок и штамповок из высокопрочного алюминиевого сплава 1933 // ТЛС. 1993. № 4-5. С. 66-69.
40. Добаткин В.И., Козловская В.П., Голохмато-ва Т.Н. О шиферной структуре излома в прессованных и штампованных изделиях из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1964. № 3. С. 15-19.
41. Добаткин В.И., Козловская В.П., Бавыкина И.М. Причины образования шиферного излома в прутках из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1967. № 2. С. 105.
42. Добаткин В.И., Козловская В.П. Шиферная структура в прессованных прутках из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1969. № 2. С. 21-26.
43. Павлов С.В., Шоков Р.И., Селезнев И.В. и др.
Автоматизированный ультразвуковой контроль плит из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1983. № 5. С. 60-65.
44. Бляшов З.И., Павлов С.В., Круглова В.А. Распределение дефектов в плитах из алюминиевых сплавов, выявляемых ультразвуковым контролем с повышенной чувствительностью // ТЛС. 1985. № 2. С. 30-34.
45. Вайнблат Ю.М., Павлов С.В., Егоренков Г.А., Копелиович Б.А. Разработка методики анализа микроскопических дефектов в горячекатаных плитах на основе акустических и фрактографиче-ских исследований // ТЛС. 1981. № 9. С. 34-38.
46. Вайнблат Ю.М., Павлов С.В., Егоренков Г.А. Анизотропия акустических и механических свойств горячекатаных плит из сплава В95пч // ТЛС. 1983. № 5. С. 65-69.
47. Вайнблат Ю.М., Павлов С.В., Егоренков Г.А., Кожевников В.В. Исследование распределения микродефектов по толщине и ширине плит из сплава В95пч акустическим методом // ТЛС. 1983. № 9. С. 59-63.
-Ф-
МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ
48. Телешов В.В. Об изменении веерной структуры слитка при деформировании // ТЛС. 1985. Вып. 6. С. 12-16.
49. Кукушкин Ю.Н., Захаров В.В., Коровина Л.М.
и др. Влияние веерной структуры на свойства прессованных полуфабрикатов из высокопрочных алюминиевых сплавов типа Д16 и В95 // ТЛС. 1991. № 5.С. 43-48.
50. Осокин Л.С., Телешов В.В., Митволь Л.С. и др. Тонкая очистка расплава и ее влияние на структуру полуфабрикатов из сплава АК4-2ч // ТЛС. 1996. № 1. С.22-27.
51. Малиновский Р.Р. Влияние концентрации тугоплавких элементов на появление первичных интерметаллических соединений в сплаве АЦМ // ТЛС. 1965. № 5. С. 36-41.
52. Самарина М.В., Колобнев Н.И., Козловская В.П., Шилло Т.М. Начальные стадии пережога в полуфабрикатах из сплава Д16 // ТЛС. 1976. № 6. С.37-40.
53. Колобнев Н.И., Самарина М.В., Бакунина В.Ф., Гольдбухт Г.Е. Влияние начальных стадий пережога на свойства деформируемых полуфабрикатов из сплава Д16 // ТЛС. 1977. № 8. С. 5-8.
54. Баканова Л.Н., Кольцова A.A., Самарина М.В., Курбатова А.В. Исследование влияния пережога слитков на структуру и свойства штамповок из сплава АК4 // Вопросы авиационной науки техники. Сер. ТЛС. 1989. Вып. 3. С. 9-13.
55. Самарина М.В., Жегина И.П., Ланцова Л.П., Дмитриева М.Н. Влияние пережога на структуру и свойства листов из сплава Д16 // ТЛС. 1990. № 3. С. 43-46.
56. Телешов В.В., Капуткин Е.Я., Космачева Н.П. и др. Выявление пережога в изделиях из сплава АК4-1 ч с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии // ТЛС. 2012. № 1. С. 25-30.
57. Дерягин Г.А., Шнеерова Э.И. Влияние величины крупнокристаллического ободка на прочностные свойства прессованных панелей сплава Д16Т // ТЛС. 1967. № 2. С. 105-106.
58. Козловская В.П., Иода М.В., Латушкина Л.В. Изучение влияния технологических факторов на структуру прессованных прутков из сплава 01201 (Д20-1) // ТЛС. 1970. № 1. С. 115-116.
59. Алов А.А. К вопросу о механизме возникновения крупнокристаллического ободка в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов, полученных методом прямого прессования без смазки // ТЛС. 1979. № 10.С.16-20.
60. Гришковец Я.Г., Захаров М.Ф. Новые данные о крупнокристаллическом ободке // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. ТЛС. 1985. Вып. 4. С. 77-82.
61. Барбанель Р.И., Пчелин А.Т., Аверина Л.С.
Структурная неоднородность листовых полуфабрикатов из алюминия // ТЛС. 1970. № 4. С. 47-53.
62. Телешов В.В., Бавыкина И.М., Бурмистров В.И., Нешпор Г.С. Разнозернистость и ее влияние на свойства листов из сплава Д 16ч толщиной 4,5 мм // ТЛС. 1987. Вып. 9. С. 20-23.
63. Телешов В.В., Корнилов С.Б., Медведева Г.И. Микроструктурные особенности неоднороднос-тей разнозернистой структуры поверхности лопастей из сплава Д1 с завихрениями волокна // ТЛС. 1986. Вып. 6. С. 5-8.
64. Телешов В.В., Сироткина О.М. Ускоренный способ определения критической степени деформации листов из алюминиевых деформируемых сплавов // ТЛС. 1996. № 4. С. 35-36.
65. Телешов В.В., СетюковО.А., Ходаков С.П. и др. Влияние величины зерна на сопротивление срезу и расклепываемость проволоки из сплава В65 // ТЛС. 2008. № 2. С. 21-31.
66. Ходаков С.П., Телешов В.В., Бер Л.Б., Голов-лева А.П. Влияние температуры отжига на структуру и свойства холоднотянутой заклепочной проволоки из алюминиевого сплава В65 после упрочняющей термической обработки // ТЛС. 2008. № 4. С. 24-33.
67. Ватрушин Л.С. Остаточные напряжения в плитах из сплава АК4-1 // ТЛС. 1971. № 5. С. 25-28.
68. Телешов В.В. Влияние холодного деформирования на микроструктуру катаных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1985. № 4. С. 5-8.
69. Пискарев В.Д., Брунс В.М. Исследование уровня остаточных напряжений в плитах из алюминиевых сплавов В95 и 1201 после закалки и последующего пластического деформирования в условиях правки растяжением // ТЛС. 1981. Май. С. 45-49.
70. Пискарев В.Д. Методы контроля остаточных напряжений // ТЛС. 1983. № 5. С. 73-78.
71. Пискарев В.Д., Шадский А.А. Остаточные напряжения в крупногабаритных металлургических полуфабрикатах, их влияние на качество и методы определения // ТЛС. 1993. № 4-5. С. 74-77.
72. Пискарев В.Д. Влияние остаточных напряжений на качество полуфабрикатов и готовых деталей // ТЛС. 2004. № 6. С. 33-37.
73. Пискарев В.Д. Условия формирования и методы измерения остаточных напряжений в слоистых листах и плитах // ТЛС. 2006. № 4. С. 164-167.
74. Шнейдер Г.Л. Закалочные трещины в полуфабрикатах из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1992. № 11-12. С.21-23.
75. Козловская В.П., Иода М.В., Третьякова М.Д. Влияние типа структуры на механические свойства прессованных профилей из алюминиевых сплавов // ТЛС. 1972. № 2. С. 9-12.
76. Книжные издания ВИЛСа за 30 лет // ТЛС. 1991. № 12. С. 117-122.
