6 / 8
в радиальной ориентации, является большая прочность первичной
α
-
фазы по сравнению со вторичной
α
-фазой (что обусловлено различием
химического состава этих фаз) при ее большей объемной доле в струк-
туре материала. Так, исследования химического состава первичной и
вторичной
α
-фаз количественным микрорентгеноспектральным мето-
дом на установке JCMA-733 с использованием энергодисперсионного
микроанализатора “Inca Energy” показали, что уровень легирования
первичной
α
-фазы для основных легирующих элементов в пересчете
на структурный эквивалент по алюминию [6] составляет
[
Al
]
eq
= 8
,
5
;
вторичной
α
-фазы
[
Al
]
eq
= 7
,
2
при номинальном уровне легирования
для исследованной плавки
[
Al
]
eq
= 8
,
0
.
Сильная анизотропия
β
-зерна приводит к невозможности форми-
рования полноценных колоний пластин вторичной
α
-фазы в необхо-
димом объеме, что дополнительно сказывается на характеристиках
пластичности при испытаниях на растяжение (см. таблицу, строка 1).
Теперь перейдем к сравнению параметров микроструктуры поков-
ки (см. рис. 2,
б
) и прутка (см. рис. 2,
в
) с равноосной
α
-фазой. При
примерно одинаковой объемной доле первичной
α
-фазы (колеблется
в пределах от 17,8% до 31,8% в долевом и поперечном сечениях)
микроструктура прутка состоит из несколько большего числа частиц
первичной
α
-фазы при их меньшем среднем диаметре. Средняя вели-
чина условного
β
-зерна, измеренная в долевом и поперечном сечениях,
для поковки составляет 28,2 мкм, в то время как в прутке — 16,7 мкм.
Указанные различия микроструктуры отражаются на механических
свойствах. Так, прочностные характеристики прутка, определяемые
при растяжении, ниже на
∼
50
. . .
100
МПа чем у поковки в зависи-
мости от температуры испытаний (при 20 и 600
◦
С, см. таблицу). В
свою очередь, материал прутка отличается высокой пластичностью
при испытаниях на растяжение.
К основным причинам, вызывающим существенное различие по
уровню механических свойств в этих полуфабрикатах, можно отнести
различие в параметрах микроструктуры, а именно, в размере услов-
ного
β
-зерна. По мнению авторов, он является одним из ключевых
параметров, так как по существу определяет морфологию выделения
вторичной
α
-фазы при условии равенства скоростей охлаждения при
термической обработке полуфабрикатов. Отчасти с размером и совер-
шенством формы
β
-зерна связано наличие оторочки
α
-фазы по грани-
цам условного
β
-зерна (рис. 3,
а
,
б
). Материал поковки с более круп-
нозернистой равноосной структурой и выраженными межзеренными
границами имеет более высокую длительную прочность по сравнению
с прутком.
Ударная вязкость отожженных полуфабрикатов из сплава ВТ41
с глобулярно-пластинчатой микроструктурой слабо зависит от ее
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 2 143