Гетерогенизация

Механические свойства неупрочняемых сплавов повышаются за счет легирования, т. е. за счет легирующих элементов, имеющихся в твердом растворе алюминия, а также (в меньшей степени) за счет гетерогенизации структуры в связи с образованием избыточных вторых фаз и интерметаллидов. Дополнительное упрочнение эти сплавы могут получать в результате нагартовки (деформация в холодном состоянии). Различные степени нагартовки вызывают разное по величине упрочнение. Однако использование нагартовки в этом случае ограничено заметным снижением пластичности, и тем большим, чем выше степень нагартовки, Темп снижения пластичности обычно значительно больше темпа повышения прочности, поэтому термическая обработка этих сплавов сводится преимущественно к отжигу с целью снятия эффекта нагартовки и повышения пластичности. [c.13]

Стали мартенситного класса 20X13, 13Х12Н2ВМФ и 11Х12Н2МВФБА перед испытанием подвергали закалке с последующим отпуском. Известно (128], что мар-тенситные стали, содержащие 12-16 % Сг, имеют максимальную коррозионную стойкость после закалки и отпуска при температуре ниже 400 °С либо выше 600 С. Отпуск в интервале 400—600°С приводит к повышенной гетерогенизации структуры и некоторому понижению коррозионной стойкости сталей. [c.59]

Технически чистый титан ВТ1—О имеет микрос1руктуру глобулярного типа, представляющую собой зерна а-фазы полиэдрической неравновесной формы. Сплав ВТ5 содержит около 5 % А1 как а-стабилизатора. Структура представляет собой зерна, расчлененные собранными в пачки крупными о-пластинами. Псевдо-а-сплав АтЗ содержит около 3 % А1, до 1 % Сг, Fe, Si, 0,01 % В, имеет умеренно зернистую структуру с четко выраженными границами, состоящую из крупных пластин а-фазы. Сплав ПТ-ЗВ имеет структуру а -фазы мартенситного типа. Он отличается от сплава ВТ5 более мелким зерном и гетерогенизацией внутризвренной структуры. Сплав легирован до 5 % алюминием и около 2 % 0-стабилизатором-ванадием. Термически упрочняемый высокопрочный сплав ВТ14 мартенситного класса имеет умеренно зернистую структуру пластинчатого типа, представляющую собой механическую смесь а- и 0-фаз. [c.72]

В повышении прочности конструкционных сталей важная роль принадлежит легированию. Упрочнение стали идет по пути оптимизаций химического состава, гетерогенизации структуры, применения дисперсиоийотв деющих и мартенситностареющих структур. [c.3]

Максимальным сопротивлением коррозии никельмолибде-новые сплавы обладают в состоянии гомогенного твердого раствора. Гетерогенизация структуры снижает коррозионную стойкость сплавов. Например, развитие процесса упорядочения в сплаве Ni — 28% Мо при температурах ниже 840° С, сопровождающееся образованием интерметаллидной фазы NiiMo (Р), снижает его коррозионную стойкость. Степень ухудшения зависит от количества, формы и размеров антифазных доменов [58 ]. [c.144]

В силу ЭТОГО коррозионная стойкость этой зоны должна быть ниже, чем избыточной фазы и основного твердого раствора. Снижение коррозионной стойкости сплавов в случае гетерогенизации структуры объясняется селективным вытравливанием избыточных фаз [139]. [c.150]

Большие перспективы ожидаются при применении высокоэнергетического измельчения и вообше механохимического синтеза при изготовлении электроконтактных порошковых материалов, широко применяющихся в узлах коммутации электрического тока высоко- и низковольтного назначения (различные реле, выключатели, пускатели, контакторы и т.п.). Требования, предъявляемые к этим материалам, весьма разнообразны и противоречивы малое удельное и контактное сопротивление, незначительная эрозия, механическая прочность и химическая инертность, высокая теплопроводность и т.д., что может быть достигнуто лишь при композиционном строении, т. е. при сочетании высокоэлектропроводных металлов (Си, А ) и тугоплавких трудноиспаряемых компонентов ( , Мо, СбО). Гетерогенизация структуры до нановключений с возможностью повышения концентрации проводящих компонентов могла бы привести к созданию новых высокоэффективных контактных материалов. Изучение механохимического синтеза в системе W—А показало, что размер вольфрамовых частиц после 15-часового измельчения и взрывного прессования смесей составлял 7—9 нм, а твердость была выше твердости исходных компонентов [30]. [c.164]

Структурная нестабильность металлов и сплавов может быть связана с фазовыми превращениями и не связана с ними. Не связанные с фазовыми переходами структурные изменения являются результатом изменения концентрации точечных дефектов с температурой и давлением, образования дислокаций и дефектов упаковки, взаимодействия и перераспределения дислокаций, формирования и рассыпания дислокационных границ, образования пор и их залечивания, гомогенизации и гетерогенизации (расслоения) растворов и промежуточных фаз, процессов деформации, реализуемых скольжением, двойникованием и межзерен-ными смещениями, образования трещин и др. Меняется структура и под влиянием фазовых превращений. Одни из них обусловлены изменением агрегатного состояния — конденсацией и возгонкой, кристаллизацией и плавлением. Другие — происходят в затвердевших металлах (твердофазные переходы) — полиморфные и изоморфные превращения, процессы растворения и выделения избыточных фаз, атомное и магнитное упорядочения и более сложные превращения — эвтектоидные, перитектоидные, монотектоидные, сфероидизация и коалесценция фаз к т. д. Структурные изменения, таким образом, многооСг зны, о чем свидетельствует приведенный выше перечень. [c.26]

Распаду пересыщенных твердых растворов предшествует гетерогенизация — образование областей с повышенной концентрацией растворенного компонента. Если атомы раствора не сильно отличаются размерами и упругие искажения упаковки при образовании указанных областей невелики, гетерогенизация продолжается и привадит к форми- [c.36]

Многие из указанных материалов и методов обработки применяются при изготовлении деталей, подвергающихся при эксплуатации периодическим нагревам. Чаще качество этих деталей оценивают по прочности связи слоев, отличающихся друг от друга составом, и по способности сопротивляться образованию трещин термической усталости. Однако с гетерогенизацией структуры и свойств в пределах поперечного сечения детали появляются условия для необратимого формоизменения. Ниже рассмотрены некоторые вопросы влияния химической макронеоднородности на размерную стабильность стали. Роль микроскопической неравномерности распределения компонентов сплава, обусловленной гетерофазной микроструктурой материала, дендритной ликвацией и др. обсуждалась ранее. [c.167]

Термодинамически возникновение химической микронеоднородности при полиморфном превращении объясняется различной растворимостью элементов а- и р-фазах. После перехода титана из р- в а-состояние элементы, стабилизирующие р-фазу и имеющие ничтожную растворимость в а-фазе, вытесняются на поверхность раздела этой фазы. Как только в матричной фазе появляются продукты превращения, на границе фаз возникает градиент химического потенциала, который и является движущей силой процесса перераспределения чужеродных атомов. Однако процесс гетерогенизации идет во времени и, кроме термодинамического фактора, надо учесть кинетические возможности реализации процесса перераспределения примесных атомов, который осуществляется посредством диффузии. В описанных опытах вызывала удивление большая скорость перераспределения атомов, в том числе тех, которые образуют твердые растворы замещения никеля, хрома и др. в процессе охлаждения они перемещались на большие расстояния (десятки микрон). Был сделан ориентировочньга расчет времени диффузии никеля на расстояние, равное ширине иглы а-фазы, в сплаве ВТ-5 и определен коэффициент диффузии никеля в интервале температур перераспределения. Оценка показала, что при перераспределении примесей в процессе охлаждения имеет место ускоренная диффузия (приблизительно на 4 порядка). [c.343]

В работе [343] предложена модель микрогетерогенного строения жидкости, согласно которой процесс модифицирования рассматривается как метод искусственной гетерогенизации жидкого металла перед кристаллизацией. При этом в расплаве формируются микрообъемы упорядоченного строения, стабилизированные межфазной поверхностной энергией частиц твердой фазы. Разность химических потенциалов частиц и среды предопределяет непрерывный обмен веществом и энергией между жидкой и твердой фазами. Если при химическом взаимодействии на межфазной поверхности в переохлажденном слое образуется соединение в виде интерметаллида или металлида, процесс массопереноса может перейти в кинетический режим и система будет длительное время находиться в метастабильном равновесии. [c.223]

Для максимальных температур применения титановых сплавов (550—600° С в настоящее время) повысить прочностные характеристики можно легированием или искусственной гетерогенизацией структуры (нанример, армирование высокожаропрочными волокнами). Упрочняющая термическая обработка, основанная иа полиморфизме титана, или термомеханическая обработка рекомендуются для деталей, работающих при температурах не выше 400—500° С (в зависимости от марки материала и ресурса). [c.6]

Акад. А. А. Бочвар [2], говоря о возможности создания сплавов с повышенной жаропрочностью, отмечает четыре основных пути повышения прочности металлов в первых двух используется искажение кристаллической ячейки, в третьем — гетерогенизация структуры, а в четвертом — оба эти фактора. Эти пути следующие 1) холодная деформация (наклеп) 2) сплавление с компонентами, образующими с основным металлом твердые растворы 3) получение высокодисперсной смеси фаз путем закалки многофазных снлавов с образованием пересыщенного твердого раствора и последующего старения 4) сплавление с компонентами, образующими еще в процессе кристаллизации новую твердую фазу в виде сетки или скелетообразного каркаса в основном металле. [c.15]

Понижение коррозионной стойкости вследствие отпуска 12%-ных хромистых сталей обусловлено гетерогенизацией структуры, при которой образование высокодисперсных карбидов (структура трооститового типа) вызывает местное обеднение одной из структурных составляющих хромом. Это обеднение, вероятно, протекает на большой поверхности. Нагрев при более высоких температурах вызывает укрупнение карбидов в стали, что в некоторой степени способствует выравниванию концентрации хрома в твердом растворе, коррозионная стойкость при этом повышается. [c.502]

Большинство исследователей считают, что дегомогенизация структуры происходит во время нагрева в зоне опасных температур и связана с различной диффузионной способностью углерода и хрома. Однако против последней части этой гипотезы. имеются возражения, которые сводятся к тому, что диффузионные процессы в зоне опасных (столь низких) температур не могут протекать со столь большой скоростью, с какой развивается у стали склонность к межкристаллитной коррозии. Для устранения этого противоречия выдвинуто [683] предположение, что уже при нагреве под закалку идет процесс гетерогенизации структуры, заключающейся в том, что атомы углерода, неоднородно распределяются в твердом растворе, их концентрация по границам больше, чем в самом зерне, и эта разница тем больше, чем выше температура нагрева стали под закалку и больше углерода в стали. [c.531]

В отличие от сплавов типа дуралюмин основные сплавы АК4 и АК4-1 содержат примерно в два раза меньше меди, но дополнительно легированы железом и никелем в соотношении 1 1 (в % по массе). Железо и никель образуют с алюминием нерастворимое тройное соединение FeNiAlg, которое обеспечивает улучшение механических свойств при повышенных температурах (150-175 °С) и жаропрочность сплавов. Вместе с тем железо и никель снижают пластичность и вязкость разрушения (5, КСТ, Kj ) вследствие значительной гетерогенизации структуры за счет присутствия нерастворимой фазы FeNiAb (см. рис. 16.5). [c.664]

Получить ультрамелкое зерно в сплавах удается, если в них имеются вторые фазы, частицы которых стабилизируют рекристаллизованную микрострукту-. ру. Это обстоятельство можно использовать при проведении рекристаллизации после предварительной гетерогенизации сплава, когда в микроструктуре сплава фиксируются избыточные дисперсные фазы, которые не коагулируют при температуре рекристаллизации. Устойчивые дисперсные частицы увеличивают, скорость зарождения центров рекристаллизации и тормозят рост рекристаллизован-ных зерен. [c.107]

Для успешного применения рассматриваемого метода получения УМЗ структуры необходимо экспериментальное уточнение для каждого конкретного сплава требуемой гетерогенизации структуры. Задачу решают эмпирически — подбором режимов гетерогенизирующей обработки, при которой обеспечивается получение УМЗ структуры. Между тем, как отмечают авторы работы [201], не всякие частицы избыточных фаз могут являться потенциальными центрами рекристаллизации. Они установили, что рекристаллизованные зерна преимущественно зарождаются на частицах, размер которых выше некоторого критического d . Влияние размера частиц на кинетику рекристаллизации определяется только одним параметром — числом частиц в единице объема с размером выше dg. [c.108]

Можно привести некоторые способы создания и в промышленных сплавах гетерогенизированной структуры и тем самым условий для получения УМЗ структуры. У дисперсионнотвердеющих сплавов требуемую гетерогенизацию создают распадом пересыщенного твердого раствора. Регулирование d я Со возможно подбором температуры распада. Она должна быть ниже температуры сольвуса, но выше температуры, при которой избыточная фаза выделяется из- [c.108]

К числу особых приемов, которые могут быть применены для получения УМЗ структуры у промышленных деформируемых алюминиевых сплавов, относятся предварительная регламентированная гетерогенизация, скоростной нагрев при рекристаллизационном отжиге, увеличение сжимающих напряжений при деформировании и некоторые другие. Принципиальные особенности выполнения этих приемов рассмотрены в разд. 3. Ниже обсуждается возможность их применения для алюминиевых сплавов. [c.169]

Предварительная регламентированная гетерогенизация. Цель ее —получение в матрице сплавов — твердом растворе определенного количества частиц избыточных фаз заданной дисперсности. У алюминиевых сплавов с матричной структурой это достигается за счет выделения вторичных фаз при распаде пересыщенного твердого раствора. [c.169]

В основе разработки состава и метода обработки сплава супрал находится идея регулирования рекристаллизованной структуры за счет регламентированной гетерогенизации сплава. Для этого после ускоренного охлаждения сплав отжигают при 370 °С, в результате из твердого раствора выделяются частицы алюми-нида циркония AhZr размером 10,0—30,0 нм [267]. [c.170]

Регламентированная гетерогенизация не является для алюминиевых сплавов универсальным приемом, обеспечивающим получение УМЗ структуры, В случае недостаточной легированности сплава, которая определяется количеством легирующих элементов и особенностью их взаимодействия с алюминием, не может быть достигнута требуемая объемная доля избыточной фазы. Этим, по-видимому, можно объяснить то, что у сплава АК6 не удалось достичь требуемого измельчения зерен только за счет различных гетерогенизирующих обработок. [c.170]

Неэффективна гетерогенизация алюминиевых сплавов, у которых вторичные избыточные фазы недостаточно стабильны. В этих сплавах из-за коагуляции частиц избыточной фазы при нагреве до температуры рекрнсталлизационного отжига не удается получить требуемую микроструктуру. [c.170]

Авторы полагают, что введение марганца, титана и циркония в сплав А1 —Mg —2п сильно увеличивает его стойкость при коррозии под напряжением благодаря гетерогенизации струк- [c.272]

В случае использования тепла, выделяемого в процессе деформирования, в качестве цикла распад твердого раствора будет идти под влиянием как наследственного, так и прямого действия деформации. Деформирование-ведет к образованию свежих дислокаций и выделению на них упрочняющих фаз. Кроме того, движущиеся группы дислокаций могут сами транспортировать примесные атомы к выделениям. Из этого следует, что при совмещении пластической деформации и нагрева скорость распада твердого раствора должна аномально расти. В частности, в металлах с высокой энергией дефекта упаковки, какими являются алюминиевые сплавы, волочение при 150—190 °С сопровождается не только повышением плотности дислокаций и дефектов, но и гетерогенизацией твердого раствора вследствие взаимодействия атомов примесей с дислокациями и дефектами упаковки. При многократном деформировании старение после первого деформационного воздействия приводит к закреплению дислокаций выделениями, В результате этого связь накопленных у препятствий дислокаций с матрицей укрепляется и они сами могут стать дополнительными препятствиями. Этот процесс может повторяться после каждой новой ступени деформирования. Из-за стабилизации дислокаций дисперсионными выделениями характер силового воздействия скоплений на препятствие изменяется по сравнению с воздействием при однократной деформации. [c.194]

В связи со сказанным надо полагать, что развитие микронеоднородности в силикатном расплаве должно содействовать повышению его способности к кристаллизации при охлаждении. Так считают, что микронеоднородность яри сильном ее развитии может вызвать гетерогенизацию системы и даже выделение микроскопических кристаллов. Стеклообразующие сложные расплавы потому и являются стеклообразующими, что в них слабо выражены и медленно происходят процессы дифференциации компонентов. [c.127]

Выделение равновесных фаз в соответствии с диаграммой состояния, приводящее к гетерогенизации структуры, снижает коррозионную стойкость сплавов. К таким фазам в сплавах с 20—30% молибдена относятся интерметаллиды N 4 Мо (Р) и NiaMo (у), образующиеся при температурах ниже 840° С. В промышленных сплавах к указанным фазам следует добавить образование карбидов типа Aiee , [c.179]

У образцов, термообработанных по первому режиму, был отмечен привес после удаления продуктов коррозии. Ввиду этого можно считать, что сталь 1Х18Н9Т при указанных условиях имела практически нулевую коррозию. Введение 10 ч старения при 700°С, вызвавшего гетерогенизацию структуры, снизило коррозионную стойкость стали. Содержание кислорода в пределах от 0,05 до 0,516 мг/кг не имел с для данной марки стали существенного значения. [c.248]

Сплав исследовали в трех состояниях 1) закаленные в воде после 2-Ч отжига при температуре 380° С (гомогенизация) 2) охлажденные на воздухе после отжига при той же температуре (слабая гетерогенизация) 3) охлажденные на воздухе с последующим 2-ч отжигом при температуре 250° С (гетерогенизация). [c.50]

Добавка 0,2—1,5% Мп в сплавы системы А1—Си—Ы—СН практически не влияет на жаропрочность при кратковременных испытаниях. Однако длительная прочность при 200° С резко возрастает от введения 0,7—0,8% Мп, что связано, по-видимому, не только с изменением величины зерна, но и с увеличением гетерогенизации структуры вследствие образования дисперсных марганцовистых частиц. [c.210]

Повышенное содержание железа способствует увеличению гетерогенизации структуры и снижает эффект действия легирующих элементов при термической обработке сплавов. С этой точки зрения в сплавах типа силумин не следовало бы иметь железа больше 0,2%. Однако в целях лучшего использования низких сортов алюминия приходится допускать содержание железа как примеси в сплавах значительно больше 0,2%. Следует отметить, что степень вредности железа снижается по мере измельчения микроструктуры сплавов. Поэтому, например, при литье в землю [c.341]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...