Главная / Теория термической обработки металлов / Отжиг первого рода / Гомогенизационный отжиг / Зависимость объемной доли растворяющихся структурных составляющих

Зависимость объемной доли растворяющихся структурных составляющих

Из закона Фика следует, что скорость диффузионных процессов должна убывать по мере протекания гомогенизации.

Действительно, скорость диффузии

Формула

а градиент концентрации dC/dx при гомогенизации уменьшается. Гомогенизация идет как бы с самоторможением.

Отсюда следует важный практический вывод: наиболее интенсивно гомогенизация протекает в начальный период отжига.


Зависимость объемной доли

Зависимость объемной доли

Зависимость объемной доли растворяющихся структурных составляющих (V) и относительного сужения при 400 °С (ф) от времени гомогенизации при 500 °С слитка дуралюмина Д16 диаметром 150 мм (Я. И. Новиков, В. С. Золоторевский, Т. Н. Чурбакова).


Этот вывод иллюстрируется графиком рисунка, на котором уменьшение суммарного количества избыточных фаз при отжиге слитка дуралюмина Д16 в «первые 30 мин выдержки значительно больше, чем в последующие 7 ч.

Чрезмерно большие выдержки при гомогенизации обычно нецелесообразны, так как они малоэффективны и приводят к излишнему расходу электроэнергии (топлива) и к неоправданному уменьшению производительности.

Повышение температуры отжига действует несравненно эффективнее, чем увеличение времени выдержки.

«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков

Гомогенизация с нагревом выше температуры неравновесного солидуса

В некоторых случаях степень гомогенизации, проводимой при температурах вблизи неравновесного солидуса, но ниже его, может оказаться недостаточной. Необходимая полнота гомогенизации при этом или вообще не достигается, или достигается при таких длительных выдержках, которые неприемлемы в производстве. Кроме того, всегда желательно сокращение времени гомогенизации. Поэтому весьма заманчива возможность проведения гомогенизационного отжига при температурах выше неравновесного солидуса….

Сильный пережог изделий тонкого сечения из стали, меди и медных сплавов

Хорошо известен также сильный пережог изделий тонкого сечения из стали, меди и медных сплавов при чрезмерно высокой температуре или большой выдержке в окислительной атмосфере. Такой пережог вызван проникновением кислорода по границам зерен насквозь через все сечение изделия и образованием окислов на межзеренных границах: показатели пластичности при этом могут упасть до нуля. В совершенно иных условиях…

Процессы гомогенизации при отжиге с нагреванием выше точки неравновесного солидуса

Процессы гомогенизации при отжиге с нагреванием выше точки неравновесного солидуса идут гораздо быстрее, чем при обычном отжиге ниже солидуса. Например, у дуралюмина Д16 температура неравновесного солидуса равна примерно 508 °С, а равновесного — около 530 °С (при разных составах в пределах допусков для одной марки сплава значения температуры солидуса могут несколько различаться). Время растворения неравновесного…

Недостаток отжига с нагреванием выше температуры неравновесного солидуса

Основной недостаток отжига с нагреванием выше температуры неравновесного солидуса — значительно более быстрое развитие пористости. К причинам, вызывающим развитие пористости при обычном отжиге, здесь можно добавить еще и следующую (по Е. Д. Захарову). Твердый раствор на базе алюминия при быстрой кристаллизации слитка пересыщается водородом. Зависимость объемной доли Зависимость объемной доли пор V от продолжительности τ…

Деформированные сплавы (гомогенизационный отжиг)

Гомогенизационный отжиг железных сплавов, требующий большого расхода топлива и сопровождающийся значительными потерями металла на окалину, применяют лишь к высококачественным легированным сталям ответственного назначения (температуру отжига выбирают в интервале 1050 — 1250 °С). Из углеродистых сталей только автоматные подвергают гомогениз ационному отжигу. Автоматные стали содержат повышенное количество серы, улучшающей обрабатываемость резанием (до 0,2 — 0У3% вместо…