Термическое упрочнение алюминиевых сплавов

Нагрев под закалку 

Нагрев под закалку: сплав выдерживается при температуре, при которой достигается однофазное состояние.

Интерметаллидные соединения, такие как Mg2Si  в сплавах серии 6ххх или Al2Cu  в сплавах серии 2ххх, полностью переходят в твердый раствор, и  сплав достигает гомогенного состояния. Температура нагрева под закалку, например, для сплавов серии 6ххх, находится в интервале от 500 до 550 °C.

Закалка

Закалка: быстрое охлаждение твердого раствора, например, погружением в воду, непосредственного на выходе из печи или экструзионного пресса.

При этом гомогенное состояние сплава «замораживается» при комнатной температуре — выпадение интерметаллидных частиц предотвращается. Это очень мягкое состояние, поскольку количество барьеров для движения дислокаций — минимльно. Для закалки на прессе температура сплава на выходе из пресса должна быть выше температуры растворения интерметаллидных частиц (температуры сольвуса). Сразу после выхода из пресса сплав закаляют путем охлаждения сжатым воздухом или струями воды. 

Искусственное старение            

Пересыщенный однофазный твердый раствор является неустойчивым ниже линии сольвуса на диаграмме равновесия. Это однофазное состояние имеет «врожденное» стремление перехода в двухфазное. Это может быть достигнуто двумя путями.

Естественное старение при комнатной температуре: медленное — в течение нескольких часов, суток или недель — выпадение выделений, в результате чего происходит повышение твердости.

Искусственное старение: включает нагрев до температуры ниже линии сольвуса; нагрев способствует более эффективному формированию образований и выделений.   

Сначала образуются выделения, которые когерентны с алюминиевой матрицей – они имеют ту же кристаллическую решетку, что и матрица. Эти когерентные фазы вызывают напряжение в матрице, которые становятся эффективными барьерами против пластической деформации путем движения дислокаций. Когда эти выделения становятся достаточно большими, они становятся некогерентными и образуют отдельную фазу. Напряжения снижаются, и металл становится снова более мягким, хотя в любом случае остается тверже, чем в состоянии твердого раствора, за счет напряжений, которые неизбежно возникают около выделений.

Запись опубликована в рубрике Термическая обработка. Добавьте в закладки постоянную ссылку.