На головну

Поняття про термообробку сплавів зі змінною розчинністю компонентів

  1. I. 1. 1. Поняття про психологію
  2. I. 1. 3. Поняття про свідомість
  3. I.2.1) Поняття права.
  4. II. 4.1. Поняття про особистість в психології 1 сторінка
  5. II. 4.1. Поняття про особистість в психології 2 сторінка
  6. II. 4.1. Поняття про особистість в психології 3 сторінка
  7. II. 4.1. Поняття про особистість в психології 4 сторінка

Термічна обробка багатьох кольорових сплавів, наприклад алюмінієвих, титанових та інших, заснована на наявності у них обмеженою, що залежить від температури взаємної розчинності компонентів. При відсутності такої залежності термообробка з метою істотної зміни властивостей сплаву неможлива.

Даний вид термообробки виробляється з метою зміцнення сплавів. Його принципова схема передбачає нагрів двухфазного сплаву до температури повного розчинення надлишкової фази і отримання однофазного будови (див. Рис. 3.5, область вище лінії FC). Потім сплав швидко охолоджують (гарт) для отримання однофазної структури пересичені твердого розчину з подальшим повторним нагріванням до більш низької температури для формування в загартованому сплаві ефективної фазової і особливо дислокаційної структури.

Розглянемо цю схему стосовно термообробці дюралюминов, основу яких складають сплави початкового ділянки системи А1-Сі


 Cu,%
 Рис 5.7. Початкова ділянка діаграми станів системи А1-Сі

 (Рис. 5.7). Зміст міді в них трохи нижче С ". При загартуванню сплаву / він нагрівається вище точки t і після деякої витримки швидко охолоджується у воді. При цьому фіксується пересичений, нестабільний твердий розчин а міді в алюмінії. Даний розчин є розчином заміщення. У ньому, на відміну від розчинів впровадження, не можуть виникати суттєві викривлення кристалічної решітки, велика внутрішня напруга або інші більш сильні, ніж металева, види межатомной зв'язку. У зв'язку з цим гарт не призводить до значного підвищення міцності властивостей, зокрема твердості.

Однак правильно обраним після гарту нагріванням - старінням - можна істотно змінити дислокаційну структуру сплаву і підвищити його твердість у два-три рази. При старінні в залежності від температури нагріву в пересиченому твердому розчині відбуваються такі стадії його розпаду.

1. Освіта так званих зон Гинье-Престона (ДП), поставши
 ляющих собою високодисперсні дископодібні ділянки твердого розчину,
 сильно збагачені розчиненим компонентом (в даному випадку міддю).
 Діаметр зон ДП становить 10-50 нм, а товщина-кілька атомних шарів.

Температура початковій стадії розпаду залежить від природи компонентів. Для алюмінієвих сплавів вона коливається від кімнатної до 50-80 "С. Чим нижче температура, тим більше предолжітельность цієї стадії. Наприклад, при обробці дюралюминов при кімнатній температурі вона вимагає до 5-6 діб, а при 50-80 ° С - до 3 сут.

2. Освіта нестійких, метастабільних високодисперсних годину
 тиц хімічних сполук, склад і кристалічну будову яких по
 міру підвищення температури змінюються. Число цих частинок дуже велика,
 а відстані між ними занадто малі для вільного переміщення дис
 локацій.

Важливою відмінною рисою утворюються метастабільних хімічних сполук є наявність у них когерентної зв'язку з кристалічною решіткою збідненого основного розчину.

Дана стадія відбувається при більш високих температурах (80-150 ° С у алюмінієвих сплавів). Її тривалість - до доби.

3. Освіта стабільних, відокремлених частинок хімічної соеди
 нання, добре помітних в нормальному а-розчині при спостереженні в



мікроскоп. У дюралюминов такими частинками є зерна СіА12, Які спостерігаються в нормальному а-розчині. Ці зерна на кілька порядків більший включень необособівшейся метастабільною фази. Відстані між ними досить великі для вільного проходу дислокацій.

Для формування найбільш ефективної дислокаційної структури, що забезпечує помітне гальмування дислокацій і значне зміцнення сплаву, застосовується старіння, що відбувається на 1-й і 2-й стадіях розпаду.

У алюмінієвих сплавів 1-я стадія розпаду відбувається при кімнатній температурі. Таке старіння прийнято називати природним, т. е. не вимагає спеціального нагріву. Старіння на 2-й стадії розпаду називається штучним.

У більш тугоплавких сплавів обидві стадії старіння протікають при температурах, набагато перевищують кімнатну ( «природну»), тому їм призначається тільки штучне старіння.

Легко зрозуміти, що головною причиною зміцнення розглянутих сплавів після гартування і старіння є формування зон ДП і високодисперсних необособівшіхся частинок метастабильного хімічної сполуки, які представляють собою ефективні стопори в дислокационной структурі цих сплавів. Старінню піддаються деякі марки жароміцних сталей і сплавів, включаючи нікелеві.

Що стосується дислокацій, то вони формуються джерелами Франка- Ріда під час загартування під впливом виникають в сплаві термічних і фазових напружень. Щільність дислокацій при старінні аж до настання 3-й стадії помітно не зменшується. Більш того, під час пластичної деформації при навантаженні самі згадані стопори є факторами, що сприяють формуванню джерел Франка-Ріда і генерування нових дислокацій. Третя стадія старіння призводить до знеміцнення сплаву внаслідок зниження щільності дислокацій і освіти великих, розрізнених включень стабільного хімічної сполуки СіА12 в нормальному а-розчині.



Попередня   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   Наступна

Поняття про методи дослідження будови і властивостей сплавів | Діаграма стану залізо - вуглець | Вуглецеві якісні стали | білий чавун | сірий чавун | високоміцний чавун | ковкий чавун | Глава 5. Основи термічної | Перетворення в сталі при рівноважному нагріванні і охолодженні | Діаграма ізотермічних перетворень аустеніту. мартенситне перетворення |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати