Исследование распада пересыщенного твердого раствора при закалочном охлаждении листов из алюминиевого сплава системы Al–Mg–Si

Приведены результаты исследования устойчивости пересыщенного твердого раствора (ПТР) при различных режимах закалки листов из термически упрочняемого алюминиевого сплава системы Al–Mg–Si с малой добавкой меди (Al–0.6Mg–1.0Si–0.2Cu). Образцы подвергали изотермической или непрерывной закалке с разной скоростью закалочного охлаждения, после чего проводили искусственное старение при температуре 170°С. Из результатов термодинамического моделирования равновесного фазового состава сплава установлено, что для области температур от 300 до 530°С наиболее вероятно присутствие β-фазы (Mg₂Si). С применением просвечивающей электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа установлено, что при закалке распад ПТР приводит к выделению нежелательных крупных частиц метастабильных фаз β-типа или равновесной β-фазы. Зарождение выделений реализуется в виде стержнеобразных частиц по гетерогенному механизму преимущественно на поверхности дисперсоидов α-фазы (Al₁₅(Mn,Fe)₃Si₂), которые таким образом значительно повышают закалочную чувствительность сплава. Образование указанных выделений при низкой скорости закалки обусловливает при последующем старении уменьшение доли и плотности образования упрочняющих частиц \(\beta {\kern 1pt} ''\)-фазы, а также приводит к увеличению их размеров и неоднородности распределения в алюминиевой матрице, что снижает потенциал дисперсионного упрочнения при старении и коррозионную стойкость материала.