filebar
Методические пособия по сварочным работам

Повышение прочности металла

Повышение прочности металлаПовышение прочности металла объясняется перемещением атомов меди на небольшие расстояния, сопровождающимся собиранием ее на плоскостях куба (100) решетки в двумерные пластинчатые образования, названные зонами Гинье-Престона. Расстояния между атомами в обогащенных медью участках меньше, чем в соседних участках решетки. Эта неравномерность в распределении атомов приводит к искажениям решетки и вызывает упрочнение сплава.

n n

Принципиально область комнатных температур не обязательно совпадает с температурным интервалом естественного старения. Для некоторых сплавов алюминия этот процесс возможен и при температурах ниже комнатной [85]. Д. А. Петров подчеркивает, что структура двумерных образований не отличается от структуры твердого раствора. Старение при комнатной температуре протекает в однофазной среде, и непрерывность решетки твердого раствора сохраняется.

nn

Нагрев сплава выше температуры 100° С вызывает дальнейшее развитие возникающих образований. Плоскости, обогащенные медью, занимают определенный порядок между соседними плоскостями алюминиевых атомов. Формируется сверхструктура в решетке твердого раствора. Появление сверхструктуры рассматривается как переходная стадия к выделению из раствора упрочнителя [64].

n n

При нагреве до температуры выше 200° С на базе сверхструктуры образуется промежуточная метастабильная фаза Θ, состав которой отвечает формуле CuAl2. Эта структура уже значительно отличается от структуры твердого раствора. Однако полностью связь с основой не утрачивается. При температуре выше 300° С образуется стабильная фаза 0 и структурное соответствие с основой сплава утрачивается. Появление метастабильной фазы 0 приводит к значительному упрочнению сплава и снижению его пластичности по сравнению с отожженным и свежезакаленным состояниями.

n n

В соответствии со сказанным различают естественное старение, протекающее при нормальных температурах, и искусственное — при температурах выше 150—200° С. Первый вид старения назван И. Н. Фридляндером зонным старением, а второй — фазовым. Этим подчеркивается существенная разница в процессах, вызывающих упрочнение сплава.

n n

В заключение следует также упомянуть о явлении возврата. Сущность его состоит в том, что состаренный при комнатной температуре твердый раствор после кратковременного нагрева при температурах выше 200° С возвращается в исходное свежезакаленное состояние. Кривые б и в почти полностью повторяют первоначальную кривую а старения (рис. 102). Однако в действительности восстановление свойств идет с постепенным затуханием от цикла к циклу, поскольку сказывается процесс искусственного старения, протекающий с выделением новой фазы из твердого раствора [54].

Яндекс.Метрика