Разработка режима искусственного старения

Определение температурных интервалов фазовых превращений при нагреве

Старение - это термическая обработка, при которой происходит распад пересыщенного твердого раствора. Основные процессы, протекающие при старении:

  • • Перегруппировка атомов внутри кристаллической решетки твердого раствора, как подготовительная стадия к образованию частиц вторых фаз (зон Гинье-Престона);
  • • Скопление (группировка) атомов в виде зон Гинье-Престона и подготовка к образованию промежуточных метастабильных фаз, когерентно связанных с основой твердого раствора. Такое состояние обусловливает максимальную прочность сплава;
  • • Переход метастабильных фаз в стабильные вторые фазы, частицы которых имеют границы раздела с зернами твердого раствора. Чем мельче эти частицы, тем больше их влияние на повышение прочности сплава;
  • • Коагуляция продуктов распада твердого раствора, т.е. частиц вторых фаз, при которой происходит значительное снижение прочности и повышение пластичности сплава [72].

С целью разработки режима искусственного старения были определены температурные интервалы фазовых превращений при нагреве листов в закаленном и естественно состаренном состоянии методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) (рис. 4.9).

Установлено, что при температурах 58 и 141°С происходит выделение метастабильных фаз, при 241°С выделяется стабильная упрочняющая фаза Mg2Si. Такая высокая температура выделения упрочняющей фазы связана с тем, что нагрев при ДСК происходит при гораздо меньших скоростях, чем нагрев при искусственном старении, в процессе протекания которого температурная область выделения упрочняющей фазы будет сдвигаться в сторону меньших значений. При температурах 491-539°С происходит растворение упрочняющей фазы.

Кривая ДСК при нагреве листов из сплава В-1341Т со скоростью 10 °С/мин

Рис. 4.9. Кривая ДСК при нагреве листов из сплава В-1341Т со скоростью 10 °С/мин

Кинетика искусственного старения

Проведенные исследования кинетики искусственного старения при температурах 155, 165 и 175°С позволили сделать вывод, что нагрев при температуре 175°С обеспечивает максимальный уровень предела прочности и условного предела текучести (рис. 4.10).

Результаты исследования кинетики искусственного старения листов из сплава АВ, легированного кальцием, представленные на рис. 4.10, позволяют сделать вывод, что максимальным уровнем механических свойств листы обладают после искусственного старения с временем выдержки от 10 до 14 ч.

Кинетические кривые искусственного старения листов из сплава АВ, легированного кальцием, при температуре 155 (а), 165 (б) и 175°С (в)

Рис. 4.10. Кинетические кривые искусственного старения листов из сплава АВ, легированного кальцием, при температуре 155 (а), 165 (б) и 175°С (в)

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >