Технология металлов и материаловедение
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 155 156 157 158 159 160 161... 398 399 400
|
|
|
|
Состояние пересыщенного твердого раствора термодинамически неустойчиво, и с течением времени в нем самопроизвольно начинают протекать процессы, подготавливающие выделение избыточной меди (в виде CuAla). В результате продолжительного вылеживания при комнатной температуре прочность сплава постепенно растет. Через четверо—пятеро суток прочность сплава достигает примерно 400 МПа. Одновременно с повышением прочности пластичность сплава уменьшается, т. е. происходит естественное старение (см. гл. УП). по т 380 360 ЗіО 320 300 -^20°C -—150° -HOD" ^ 200° _ --5° -30° 7 , I 1--1-\—1 0 2 3 4 5 6 Продолжительность, дни Рис 1S4. Кривые старения дуралюмвиа при некоторых температурах Как уже отмечалось, при старении важное для практики значение имеет так называемый инкубационный период — время, в течение которого закаленный сплав сохраняет высокую пластичность. Это позволяет непосредственно после закалки проводить холодную деформацию, расклепывание заклепок и т. д. , но такая пластичность присуща сплаву всего лишь несколько часов. Микроструктуры закаленного и естественно состаренного алюминиевого сплава с 4 % Си ничем не отличаются. При нагреве этого же закаленного сплава упрочнение происходит значительно быстрее, чем при комнатной температуре. Это видно нз кривых, приведенных на рис. 184. Исследования с использованием рентгеноструктурного метода показали, что упрочнение является следствием изменений в тонком кристаллическом строении. Современные представления об этих превращениях основаны на работах Гинье, Престона, С. Т. Ко-нобеевского и Ю. А. Багаряцкого. В свежезакаленном сплаве атомы меди располагаются случайно. Но сразу же после закалки начинается перемещение (диффузия) атомов меди к некоторым участкам. Эти скопления атомов меди (зоны) образуются на отдельных плоскостях куба решетки алюминия по границам блоков мозаичной структуры, в местах скопления дислокаций. Зоны сегрегации меди имеют толщину в несколько атомных диаметров (0,2—0,3 нм) и линейную протя женность порядка 5—10 нм. Они когерентно связаны с решеткой алюминия и вызывают в ней искажения, а тем самым упрочняют сплав. Впервые такие образования обнаружены одновременно в 1938 г. французом Гинье и англичанином Престоном, поэтому эти зоны называют зонами Гинье—Престона и обозначают зоны Г—П. Вследствие большой разницы в атомных радиусах меди (0,128 нм) и алюминия (0,143 нм), обусловливающей значительную упругую деформацию решетки, зоны Г—П в таких сплавах тонкопластинчатые, дискообразные * (диаметр ~10 н.м). Зоны Г—П в виде пластин или дисков имеют определенные "критические" размеры, устойчивые для данной температуры старения. Так, нри 150 °С зоны диаметром 5 нм становятся неустойчивыми, они растворяются и вместо них формируются новые зоны протяженностью до 40 нм при толщине 1—4 нм. Принято первые маленькие . юны обозначать зоны Г—П1, а вторые, большие, зоны Г—П2, принципиальной разницы между ними нет. На этом заканчивается Iстадия старения (иногда ее называют зонным старением). Естественное старение заканчивается образованием зон Г—П. При температурах старения 150 °С и выше скорость диффузии атомов меди увеличивается. Происходит дальнейшая перестройка решетки твердого раствора, образование новой фазы, называемой О'-фазой, имеющей решетку, отличающуюся от решетки а-твердого раствора, но еще когерентно связанную с ней. Это сущность 11 (фазовой) стадии старения. Искажения в решетке даже несколько увеличиваются по сравнению со стадией I старения, следовательно, прочность сплава продолжает возрастать. Металлографически никаких изменений в структуре сплава еще не наблюдается. В зависимости от температуры нагрева и продолжительности выдержки после появления указанных зон происходит обособление и выделение дисперсных частиц О'-фазы, которая превращается затем в устойчивую 0-фазу (CuAlg). Выделившиеся в чрезвычайно дисперсном виде вторичные фазы блокируют плоскости скольжения в зернах сплава, что способствует еще большему упрочнению сплава и препятствует его деформированию. Из характера кривых, приведенных на рис. 184, видно, что чем выше температура искусственного старения, тем быстрее достигается максимум прочности сплава, но и тем скорее после этого начинается его разупрочнение, обусловленное коагуляцией выделившихся частиц ^. Наблюдаемое разупрочнение связано с завершением процесса распада а-твердого раствора, окончательным выделением из него (поричных фаз и их дальнейшим укрупнением. Микроструктура ' В сплавах А1—Zn—Mg зоны имеют форму сфер, в сплавах А1—Mg—Si IIЛІ—Mg—Cu — форму игл. " Известно, что ие всегда процесс старения происходит в три стадии: Г—П— Он может начаться непосредственно с выделения метастабнльноіі фазы 6', 11 при этом будет наблюдаться максимум прочности. 316 317
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 155 156 157 158 159 160 161... 398 399 400
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
