Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Термин «отпуск» обычно используют применительно к сталям и другим сплавам, испытывающим при закалке полиморфное превращение (двухфазные алюминиевые бронзы, некоторые сплавы на основе титана и др.). Термин «старение» чаще всего используют применительно к сплавам, не претерпевающим при закалке полиморфного превращения (сплавы на основе алюминия, аустенитные стали, никелевые сплавы и др.).
Отпуск и искусственное старение металлов − термическая обработка закаленных сплавов (главным образом, стали), включающая нагрев (ниже 0,4 tпл), выдержку и охлаждение. Скорость охлаждения не влияет на структуру и свойства сплавов. Цель − достижение оптимального сочетания прочности, пластичности и ударной вязкости.
При отпуске и искусственном старении в предварительно закаленных сплавах нагрев вызывает процессы распада пересыщенного твердого раствора (метастабильной фазы), в результате которых происходят фазовые превращения.
Механизм распада пересыщенного твердого раствора заключается в следующем. На первой стадии внутри пересыщенного твердого раствора происходит направленная диффузия атомов пересыщающего компонента и скопление их в определенных участках кристаллической решетки. На второй стадии в этих участках формируются очень малые области с новой кристаллической решеткой, сопряженной (когерентной) с кристаллическими решетками основного металла и пересыщающего компонента. На третьей стадии происходит отрыв одной решетки от другой и образование дисперсных частиц новой фазы. На четвертой стадии происходит коагуляция дисперсных частиц и переход метастабильной модификации новой фазы в стабильную модификацию. Выделение этой фазы возможно по всей кристаллической решетке на ее дефектах, ускоряющих процесс образования зародышей фазы. Границы зерен являются наиболее благоприятными местами для возникновения аномальной концентрации диффундирующих атомов.
Коагуляция − укрупнение (слипание) частиц при их столкновении в процессах броуновского движения, перемешивания или диффузии в силовом (например, температурном или электрическом) поле.
Микроструктура сплавов, прошедших отпуск или искусственное старение, содержит выделения новой фазы, образовавшиеся за счет пересыщающего компонента в твердом растворе. Тип выделений (кристаллическая решетка), их размер и характер сопряженности с решеткой твердого раствора зависят как от природы сплава, так и от условий старения, то есть от температуры нагрева и времени выдержкипри этой температуре. С увеличением времени выдержки сплава при нагреве выделения новой фазы растут (коагуляция) и превращаются в сферические (сфероидизация).
Появление субмикроскопической неоднородности при диффузии пересыщающего компонента, когерентная связь двух различных решеток, выпадение дисперсных частиц приводят к упрочнению сплава (дисперсионное упрочнение), увеличению его твердости, повышению сопротивления пластической деформации и коррозии. Но обеднение твердого раствора пересыщающим компонентом, потеря когерентности решеток новой фазы и твердого раствора, коагуляция исфероидизация частиц новой фазы сопровождаются разупрочнением сплава, повышением его пластичности и изменением электрического сопротивления.
Отпуск и искусственное старение в 2-3 раза повышают такие свойства сплавов, как твердость, прочность, коэрцитивная сила, удельное электрическое сопротивление и др.
Дата публикования: 2014-11-03; Прочитано: 902 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!