Гетерогенизация структуры

Для перевода неравновесного избытка фаз в твердый раствор выбирают такую температуру гомогенизационного отжига, чтобы растворимость в металле — основе компонентов, входящих в избыточные фазы, была высокой.

В многокомпонентном сплаве при этой температуре может оказаться низкой растворимость компонентов, которые не входят в избыточные неравновесные фазы и находятся после кристаллизации в основном твердом растворе.

Тогда при гомогенизационном отжиге будут одновременно протекать два процесса: растворение неравновесного избытка фаз в ненасыщенном по отношению к ним твердом растворе, т. е. собственно гомогенизация сплава, и выделение других фаз из пересыщенного по отношению к ним твердого раствора, т. е. гетерогенизация структуры.

Такая гетрогенизация играет важную роль при гомогенизационном отжиге многих алюминиевых сплавов.

Большинство алюминиевых сплавов содержит марганец, некоторые — цирконий и хром. Эти элементы при быстрой кристаллизации слитков непрерывного литья и тонкостенных отливок полностью или частично входят в твердый раствор на базе алюминия.

Эвтектическая или перитектическая температура в соответствующих двойных системах близка к точке плавления алюминия (в системе Al — Mn 65.8,6 °С, Al — Zr 660,5 °С, Al — Cr 661,4 °С). Температура гомогенизанионного отжига слитков алюминиевых сплавов (450 — 1550 °С) значительно ниже указанных температур эвтектического и перитектического равновесия, при которых наблюдается предельная растворимость рассматриваемых элементов, и их; равновесная растворимость при 450 — 650 °С намного меньше предельной.

Так, в двойных системах растворимость при эвтектической или паритектичеокой температуре и при температуре 500 °С соответственно составляет 1,4 и 0,34% Mn; 0,28 и 0,05% Zr; 0,72 и 0,19% Cr.

Поэтому при гомогенизадионном отжиге слитков из пересыщенного марганцем, хромом и цирконием твердого раствора выделяются интерметаллиды, содержащие соответствующие элементы.

«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…

Литые сплавы

Главное изменение свойств при гомогенизационном отжиге — повышение пластичности литого сплава. При выборе режима отжига слитка показатели пластичности следует измерять не при комнатной температуре, а при температуре первой операции горячей обработки давлением. Если, например, слитки сплава Д16 предназначены для прессования, то показатели пластичности следует определять при температуре прессования, равной 400 °С. Механические свойства фасонной отливки…