Режимы старения и механические свойства состаренных сплавов - Старение - Старение и отпуск

С ролью предстарения тесно связан вопрос о роли скорости нагрева при одноступенчатом старении. Обычно на скорость нагрева до температуры старения не обращают внимания.

Однако начальные стадии распада при замедленном нагреве могут влиять на свойства состаренного сплава. Так, например, замедленный нагрев до температуры старения некоторых алюминиевых сплавов позволяет несколько повысить их прочность.

Режимы старения и механические свойства состаренных сплавов на разной основе

Металл-основа	Марка сплава	Изделие	Температура нагрева, °С	Время выдержки, ч	σ_в, кгс/мм²	σ_0,2, кгс/мм²	δ, %
Ni	ХН77ТЮР (ЭИ437Б)	Лопатки	690 — 710	16	100	65	20
Ti	ВТ22	Прутки	550	1	155	152	4
Cu	Бр. Б2	Пружинящие детали	310 — 330	2	135	128	2
Al	Д16	Листы	20	4, сутки	44	29	19
	Д16	Листы	188 — 193	11 — 13	45	40	6
	В95	Листы	120 — 125	23 — 25	55	48	10
	АК4-1	Плиты	190 — 200	24	43	34	8
	АД31	Профили	160 — 170	10 — 12	24	20	10
	1915	Профили	1-я ступень 100	10 — 24	—	—	—
	1915	Профили	2-я ступень 175	3 — 5	38	30	10
	АЛ9**	Отливки	Т1 170 — 180	5 — 17	17	14	2
			Т5 145 — 155	1 — 3	23	17	4
			Т6 195 — 205	2 — 5	24	21	2
			Т7 215 — 235	3 — 5	19	14	4,5
	АЛ 19	Отливки	170 — 180	3 — 5	37	26	5
Mg	МЛ5	Отливки	170 — 180	16	25,5	12	4

* Режим закалки смотрите табицу Режимы закалки без полиморфного превращения сплавов на разной основе.

** Т₁ — старение без предварительной закалки, Т₅ — неполное старение, Т₆ — полное старение, Т₇ — стабилизирующее старение.

В таблице приведены типичные режимы старения сплавов на разной основе и их механические свойства.

Прирост (∆) предела прочности и предела текучести промышленных сплавов в результате полного старения

Металл-основа	Марка сплава	∆σ_в,%	∆σ_0,2,%	σ_0,2 / σ_в
Металл-основа	Марка сплава	∆σ_в,%	∆σ_0,2,%	после закалки	после старения
Ti	ВТ22	72	80	0,93	0,98
Cu	Бр. Б2	160	—	—	0,94
Al	Д16	50	80	0,73	0,88
	1915	70	170	0,50	0,78
	АЛ9	20	90	0,55	0,87
Mg	МЛ5	2	40	0,34	0,47

О величине прироста прочностных свойств при старении промышленных сплавов можно судить по данным таблице. В ней разность значений свойств состаренного и закаленного сплава отнесена к значению свойства исходного закаленного сплава. Данные приведены для режимов старения на максимальную прочность.

Предел текучести при старении повышается сильнее, чем предел прочности, и отношение σ_0,2/σ_в возрастает.

Это — типичная картина при полном искусственном старении.

Бериллиевая бронза и алюминиевый сплав 1915 на базе системы Al — Zn — Mg сильно упрочняются при старении, а магниевый сплав МЛ5 — слабо упрочняется (поэтому сплав MЛ5 чаще используют в закаленном состоянии).

Сплавы, упрочняющиеся при старении, называют термически упрочняемыми, дисперсионно твердеющими или облагораживаемыми.

Разработка термически упрочняемых сплавов — одна из главных задач металловедения.

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