Главная / Теория термической обработки металлов / Отжиг первого рода / Гомогенизационный отжиг / Недостаток отжига с нагреванием выше температуры неравновесного солидуса

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

Зависимость объемной доли пор V от продолжительности τ отжига дуралюмина Д16 при температурах ниже и выше неравновесного солидуса (508 °С) (И. И. Новиков, В. С. Золоторевский, А. В. Курбатова).


Растворимость водорода в расплаве намного больше, чем в кристаллах, и поэтому водород из пересыщенного им твердого раствора устремляется в жидкую фазу, появляющуюся при нагревании слитка выше точки неравновесного солидуса. Последующая сравнительно медленная изотермическая кристаллизация неравновесных включений расплава приводит к выделению из него водорода, образующего газовые поры.

Могут ли полностью завариваться эти поры при горячей деформации слитка и каково их влияние на эксплуатаионные свойства изделий — еще точно не установлено.

Поэтому гомогенизационный отжиг с нагреванием выше температуры неравновесного солидуса, называемый в технологии алюминиевых сплавов «высокотемпературной» гомогенизацией, следует использовать только после тщательного опробования, исключив возможные нежелательные его последствия. Применять высокотемпературную гомогенизацию к изделиям особо ответственного назначения не рекомендуется.  Высокотемпературна

я гомогенизация дает хорошие результаты для сплавов, в которых неравновесная легкоплавкая составляющая полностью растворяется при медленном нагревании слитков.

Например, β-фаза (Al2Mg2) в магналиях и Т-фаза (Al2Mg3Zn3) в сплавах на базе системы Al — Zn — Mg очень быстро переходят в алюминиевый твердый раствор при нагревании слитков и исчезают еще до того, как они оплавятся при температуре неравновесного солидуса сплава. Поэтому, например, слитки из магналия АМг6 рекомендуется подвергать высокотемпературной гомогенизации при 490 — 510 °С (точка неравновесного солидуса 450 °С).

При таком отжиге, кроме растворения неравновесной β-фазы во время нагрева слитка, при высокотемпературной выдержке происходит другой важный процесс — коагуляция разветвленных л до конца нерастворимых частиц Mg2Si, приобретающих более желательную компактную форму за сравнительно короткий период времени.

«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…

Деформированные сплавы (горячая и холодная прокатка)

Горячая и холодная прокатка с последующим рекриеталлизационным отжигом или закалкой, сильно изменяющими структуру, часто не могут устранить разницу между свойствами листов из алюминиевых сплавов, полученных из негомогенизированного и гомогенизированного слитков. Например, достаточно глубокая гомогенизация слитка повышает относительное удлинение отожженных листов из сплава авиаль (марки АВ) на одну четверть по сравнению с такими же листами, но…

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…