В процессе непрерывного распада твердого раствора суммарный объем выделений увеличивается, а концентрация легирующего элемента в растворе снижается. Когда состав матричного раствора становится близким к равновесному при температуре старения, суммарный объем выделений перестает изменяться, но структура состаренного сплава нестабильна — дисперсные выделения склонны к укрупнению, коагуляции. Выделения в состаренном сплаве, отделенные одно от другого решеткой матрицы,…

Природа упрочнения при старении Упрочнение при старении — результат торможения дислокаций теми выделениями, которые образовались при распаде пересыщенного твердого раствора. Можно указать при главных причины упрочнения: торможение дислокаций полем упругих напряжений в матрице вокруг выделений; «химическое» упрочнение при перерезании выделений дислокациями; упрочнение при обходе частиц дислокациями. Поле упругих напряжений неизбежно возникает в матрице при образовании…

Запись процесса распада пересыщенного раствора в виде схемы α → ГП → β´ → β указывает лишь на временную (при постоянной температуре) или температурную (при постоянной выдержке) последовательность появления разного типа выделений. Эту запись не следует трактовать так, что всегда зоны ГП превращаются вследствие перестройки решетки в β´-фазу, а β´-фаза — в β-фазу. Возможны три…

При старении некоторых сплавов (алюминиевых, титановых, железных, никелевых и др.) вблизи границ зерен матричного раствора распада не происходит и отчетливо видны зоны, свободные от выделений. В алюминиевых сплавах ширина таких зон составляет обычно доли микрона и они видны только под электронным микроскопом. В титановых β-сплавах после старения зоны, свободные от выделений, имеют ширину порядка нескольких…

Из рисунка Зависимость свободной энергии от состава видно, что в сплаве состава С0 уменьшение свободной энергии при выделении стабильной β-фазы больше, чем при  образовании промежуточной β´-фазы и зон ГП: ad > ac > ab. Однако это не означает, что при старении всегда больше вероятность образования стабильной фазы. На рисунке Зависимость свободной энергии от состава по…

В большинстве стареющих промышленных сплавов из пересыщенного раствора может выделяться метастабильная фаза, структура которой является промежуточной между матричным раствором и стабильной фазой (смотрите таблицу Стадии распада пересыщенного раствора в промышленных сплавах). В некоторых системах выделяются две промежуточные метастабильные фазы. При образовании зародыша любого выделения общее изменение свободной энергии складывается из трех составляющих: ∆F = —…

Местами предпочтительного зарождения промежуточных фаз (при старении) служат отдельные дислокации, малоугловые границы (стенки дислокаций), дефекты упаковки и предположительно вакансионные кластеры. В зонах ГП также может зарождаться промежуточная фаза. Выделения стабильной фазы предпочтительно зарождаются на высокоугловых границах и вакансионных кластерах. Кроме того, стабильные фазы могут зарождаться на ранее появившихся выделениях промежуточных фаз. Зарождение выделений промежуточных фаз…

При обсуждении природы зон ГП обычно их сопоставляют с метастабильными промежуточными фазами. При этом часто подчеркивают, что зона ГП — это не новая фаза, а участок исходного твердого раствора, обогащенный растворенным элементом. В отличие от промежуточных фаз, характеризующихся собственной решеткой, зона ГП имеет ту же решетку, что и матричный раствор, только она деформирована из-за различия…

При прерывистом распаде в зернах исходного пересыщенного раствора αп зарождаются и растут ячейки (колонии) двухфазной смеси α1 + β, часто имеющие перлитообразное строение. У α1-фазы внутри ячеек — та же решетка, что и у исходной фазы αп, но состав ее является равновесным при данной температуре распада или промежуточным между исходным и равновесным. Рассматриваемое превращение можно…

Механизм зарождения ячейки прерывистого распада точно не выявлен. Одно из предположений, базирующееся на строении фронта превращения, сводится к следующему. Граница зерен мигрирует, растворенный элемент сегрегирует около нее и выделяется в виде частиц, локально закрепляющих границу. Продолжая мигрировать, граница выгибается между выделениями, а они удлиняются при росте, следуя за продвигающейся границей. Так формируется чередование участков α1…

В наклепанном сплаве продвигающийся фронт ячеистого распада «выметает» на своем пути дислокации в пересыщенном растворе и, следовательно, к термодинамическому стимулу прерывистого распада — разнице в значениях свободной энергии исходной фазы αп и смеси фаз α1 + β — добавляется новая составляющая, связанная с уменьшением плотности дислокаций. Но одновременно наклеп способствует непрерывному распаду во всем объеме…

Образование зон Гинье — Престона У дисперсионно твердеющих алюминиевых сплавов и бериллиевых бронз при комнатной температуре сразу после закалки растет электросопротивление. Это объясняют образованием в пересыщенном твердом растворе скоплений атомов легирующих элементов — кластеров, рассеивающих электронные волны. Зависимость прироста электросопротивления Зависимость прироста электросопротивления ∆ρ сплава Al — (1,2% (ат.) Mg2Si от продолжительности старения (Т) при…