Механические свойства металла или твердого раствора заданного состава могут существенно изменяться в зависимости от их структурного состояния. Выше уже отмечалось, что измельчение зерна повышает прочностные и пластические характеристики. Упрочнению способствует также увеличение плотности дислокаций, создание полигонизо-ванных структур.
В деформированных металлах и сплавах, для которых характерно наличие текстуры, механические свойства образцов, вырезанных и растягиваемых при испытании вдоль направления деформации (прокатки, прессования), обычно выше, чем в поперечном направлении.
Влияние выделений избыточных фаз
Выделения избыточных фаз могут обеспечить прирост прочности вплоть до температуры солидуса сплава. Но не все выделения вызывают упрочнение, а если оно и наблюдается, то изменяется в широких пределах. Прирост прочности за счет введения частиц избыточных фаз зависит в первую очередь от свойств и структуры этих фаз, их связи со структурой матрицы, формы и размера частиц и расстояния между ними, характера распределения частиц в матрице. В общем можно сказать, что наибольшего упрочнения сплава можно ожидать в тех случаях, когда вторая фаза дисперсна, равномерно распределена в объеме сплава, а расстояние между ее частицами мало. Все или часть этих условий выполняются при дисперсионном упрочнении сплавов.
Дисперсионное упрочнение, или твердение, достигается прн старении (отпуске) в результате распада образовавшегося после закалки пересыщенного твердого раствора (метастабильной фазы). В других случаях упрочнение в результате введения мелких частиц избыточных фаз называют дисперсным. В последние годы все более широко применяется внутреннее окисление, при котором диффундирующий в образец при окислительном отжиге кислород взаимодействует с химически активными легирующими элементами, образуя равномерно распределенные в объеме дисперсные выделения оксидов.
Чаще всего дисперсное упрочнение реализуется в порошковой металлургии, когда к металлу-основе добавляют порошок заранее приготовленной фазы-упрочнителя, не взаимодействующей с матрицей (например, ТЮг к вольфраму). Затем эту смесь порошков подвергают обработке и получают материал, структура которого состоит из зе-
