Выбор температуры и продолжительности старения После предварительной оценки температурного уровня старения по соотношению или по аналогии с другими сплавами на базе того же металла экспериментально отрабатывают режим старения, строя графики, подобные рисуноки Схема зависимости прочностных свойств и Схема зависимости прочности от температуры старения. Как известно, старение подразделяют на естественное, происходящее при комнатной температуре, и искусственное,…

Специальные добавки и случайные примеси, содержащиеся в сплаве в тысячных — десятых долях процента, иногда сильно «влияют на кинетику распада раствора, структуру и свойства состаренного сплава. Влияние добавок, прямо связанное с образованием новой фазы, ниже не рассматривается, так как такая добавка действует как обычный компонент сплава. Механизмы влияния малых добавок, не вызывающих качественного изменения фазового…

Влияние состава в двойных системах На рисунке линия Атпр схематично показывает, как влияет содержание легирующего элемента в двойном сплаве на прирост твердости при старении по режиму, обеспечивающему максимальное упрочнение. Подобный график может характеризовать влияние состава и на прирост предела прочности или предела текучести при старении. Схема зависимости Схема зависимости максимально возможного прироста твердости при старении…

Закономерности влияния состава на старение сплавов тройной системы качественно такие же, как и в двойной системе. Зная изотермические разрезы при температуре закалки (сплошные линии на рисунке) и при более низкой температуре, например комнатной (пунктирные линии), можно предсказать, возможно ли вообще старение в любом интересующем нас сплаве, а для сплавов из одной фазовой области, — где…

Величина упрочнения зависит от типа выделений, их строения, свойств, размера, формы, характера и плотности распределения, степени несоответствия решеток матрицы и выделения и температуры испытания.  Благодаря гомогенному зарождению плотность распределения зон ГП весьма большая и расстояние между ними обычно на столько мало (порядка 102 А̊), что для проталкивания дислокаций требуются большие напряжения, чем для перерезания зон….

Учитывая роль выделений разного типа в упрочнении и последовательность стадий распада пересыщенного раствора (смотрите Структурные изменения при старении), можно проанализировать влияние продолжительности старения при разных температурах на механические свойства сплава. В наиболее общем случае предел прочности, предел текучести и твердость сплава с увеличением продолжительности старения возрастают, достигают максимума и затем снижаются (смотрите кривые Т2 и…

Стабильная фаза обычно выделяется на стадии перестаривания. Если сплав должен эксплуатироваться в максимально упрочненном состоянии, то появление стабильной фазы обычно нежелательно. В связи с этим следует указать на условность понятия фаза-упрочнитель. Так, например, к фазам-упрочнителям в дуралюминах относят фазу S (Al2CuMg), в сплавах системы Al — Zn — Mg типа 1915 — фазу η (MgZn2),…

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…