Резко охлаждая сплав, можно
подавить выделение избыточных фаз, т. е. получить сильно пересыщенный
твердый раствор. Внутренняя энергия последнего будет повышенной, поэтому
система стремится уменьшить степень пересыщения путем выделения
избыточных фаз. Процесс выделения избыточных фаз из пересыщенного твердого
раствора называется дисперсионным упрочнением, или старением (термическим). Это явление
способствует повышению твердости и прочности сплава. Если старение
проходит при температуре 20 °С, его называют естественным, в условиях подогрева — искусственным.
В процессе старения в а-фазе
возникает множество мелких выделений, которые равномерно
распределяются в сплаве. Они образуются в
несколько стадий (рис. 1.38). На начальных этапах старения (/ стадия)
в пересыщенном твердом растворе появляются зоны, обогащенные растворенным
компонентом (рис. 1.38, а, б). Эти искаженные участки твердого
раствора называются зонами
Гинье — Престона. •Они имеют форму дисков
толщиной в несколько межатомных расстояний. Быстро охлажденный сплав
содержит повышенное количество вакансий, которые формируют комплексы с
растворенными атомами. Вакансии стремятся к стокам и исчезают в них, а
в этих местах зарождаются атомные
сегрегации.
При дальнейшем развитии распада
твердого раствора зоны растут •и размещение в них
атомов становится упорядоченным, близким к строению кристаллической
решетки будущей избыточной р-фазы (// стадия)
<рис. 1.38, в). Они пока не имеют четких границ. Зоны Гинье —
Престона становятся зародышами новой р-фазы,
которые вначале когерентны с исходным раствором и отличаются от него
упаковкой атомов и составом. Напряжения в переходной зоне приводят к
нарушению когерентности и образованию границ раздела (/// стадия,
рис. 1.38, г).
Иногда при старении вместо
стабильной Р-фазы выделяется мета-стабильная
р'-фаза, являющаяся по структуре и составу
промежуточной между а и р-фазами.
Образовавшаяся Р'-фаза связана с а-фазой
когерентно. Метастабильная фаза неустойчива и может превращаться в
стабильную р-фазу. При этом когерентность решеток
нарушается и возникают нормальные межфазные границы.
На всех стадиях образования и
роста выделений в решетке окру-
