Особенности термического старения

Особенности термического старения [c.232]

Термическая обработка отливок из магниевых сплавов. Характерной особенностью термической обработки отливок из магниевых сплавов являются сравнительно длительные режимы выдержки при температуре нагрева под закалку и при старении, что вызвано медленным протеканием диффузионных процессов у магниевых сплавов. Сплавы, обладающие мелкозернистой структурой, требуют меньшего времени выдержки при нагреве под закалку для перевода различных фаз в твердый раствор, чем сплавы с грубозернистой структурой. На продолжительность термической обработки сильно влияет содержание основных легирующих компонентов. С повышением содержания А1 в сплавах системы Mg—А1—Zn резко увеличивается время для перевода фазы [c.458]

В термически обработанном состоянии и особенно после старения эти стали имеют повышенные прочностные свойства (табл. 110, см. также 109) по сравнению со сталями типа 18 8. [c.279]

Освещены особенности деформационного старения стали и термически упрочненного проката различного назначения, которое во многих случаях предопределяет качество и надежность указанных материалов в эксплуатации. В настоящее время деформационное старение используется как метод упрочняющей механико-термической обработки для повышения Комплекса механических свойств. В книге обобщен имеющийся материал по старению, а также приведены новейшие достижения в этой области. [c.2]

Характерная особенность термической обработки магниевых сплавов заключается в большой длительности выдержки при температуре закалки и старения, как это видно из табл. 31. [c.292]

При сварке некоторых сталей обнаруживается значительное снижение ударной вязкости металла в участке термического старения. Легированные и высоколегированные, а также углеродистые спокойные стали практически не проявляют склонности к термическому старению в условиях термического цикла сварки. Углеродистые кипящие стали, а также обычные бессемеровские проявляют эту склонность в околошовной зоне, что сильно снижает ударную вязкость металла в этом участке (особенно при понижении температуры испытания). Склонность к термическому старению сталей вызвана повышенным содержанием в них кислорода и азота. Под воздействием нагрева в определенном интервале температур (200— 300° С) и напряжений, возникающих в сварном соединении, выделяются соединения кислорода и азота по границам зерен, вследствие чего повышается хрупкость металла. В связи с этим кипящие мартеновские и обычные бессемеровские стали не используются в сварных конструкциях, эксплуатируемых при пониженных температурах и динамических нагрузках. [c.83]

Влияние термической обработки. Склонность стали к термическому старению зависит от предварительной термической обработки. Явление старения наблюдается в стали после закалки и нормализации, особенно после закалки. На эффект старения оказывает также влияние режим термической обработки температура нагрева, время выдержки, скорость охлаждения. Наибольший эффект старения наблюдается прн [c.148]

Термической обработке подвергают также поковки из цветных сплавов. Виды термообработки в этом случае связаны с особенностями этих сплавов. Например, поковки из алюминиевых сплавов подвергают закалке и старению, из магниевых сплавов — отжигу, закалке или старению, из титановых сплавов — отжигу или гомогенизации. [c.144]

Сплав АК6 эффективно упрочняется термической обработкой (закалка и искусственное старение). По прочности он равноценен нормальному дуралюмину Д1, но превосходит его по пластичности в горячем состоянии. Сплав АК6 широко применяется для изготовления штампованных деталей, особенно сложной формы. [c.178]

При нагреве под закалку плакированных полуфабрикатов необходимо иметь в виду, что излишне продолжительная выдержка снижает коррозионную стойкость материала в результате диффузии меди из сердцевины в плакирующий слой. Плакированные листы толщиной до 1 мм включительно не рекомендуется подвергать нагреву под закалку более двух раз листы толщиной более 1 мм — не более трёх раз, включая нагрев на заводе-поставщике, если материал поставлялся в термически обработанном состоянии. Естественное старение сплавов типа дуралюмин при комнатной температуре (15—20° С) особенно интенсивно про-исходит в первые 24 часа после закалки. Прак- [c.180]

Второе направление, связанное с оптимизацией условий термической и термомеханической обработки мартенситно-стареющих сталей, учитывает и использует особенности развития фазовых и структурных превращений в сталях этого класса. Разработаны рекомендации по совершенствованию проведения основных операций упрочняющей термической обработки — закалки и старения, по использованию различных вариантов пластической деформации в общем цикле обработки. [c.44]

Общим принципом термической обработки жаропрочных сплавов на никелевой основе является определенная последовательность операций, характерная для дисперсионно-твердеющих материалов гомогенизирующий нагрев, быстрое охлаждение и старение при одной или нескольких температурах. Особенностью термообработки жаропрочных сплавов по сравнению с термической обработкой конструкционных сталей является необходимость весьма точной регулировки температуры и контроль за однородностью температурного поля. Детали должны быть защищены от непосредственного радиационного действия нагревателей. Это достигается установкой экранов или использованием муфельных печей. Лучше всего использовать обработку в печах с инертной или защитной средой (аргон, гелий, азот и другие газы). [c.208]

При сварке термически упрочненных сталей на участках рекристаллизации и старения может произойти отпуск металла с образованием структуры сорбита отпуска и понижением прочностных свойств металла. Технология изготовления сварных конструкций из низколегированных сталей должна предусматривать минимальную возможность появления в зоне термического влияния закалочных структур, способных привести к холодным трещинам, особенно при сварке металла больших толщин. При сварке термически упрочненных сталей следует принимать меры, предупреждающие разупрочнение стали на участке отпуска. [c.263]

Еще совсем недавно между металловедами существовали большие разногласия относительно теории термической обработки, особенно по вопросу закалки стали. Почти единственным основанием разнообразных и противоречивых теорий закалки стали была диаграмма сплавов железа с углеродом. Новейшие исследования внесли значительно большую ясность в теорию термической обработки стали, например работы советских ученых по вопросам кристаллической природы и механизма образования структур," получаемых при закалке, отпуске и старении стали. [c.176]

Аустенитные стали, упрочняемые термической обработкой, применяются в состоянии закалки (нормализации) с последующей стабилизацией. Их упрочнение создается благодаря выделению карбидных, карбонитридных и особенно интерметаллидных фаз. Способность к старению обусловлена введением таких элементов, как титан, ниобий и алюминий в количествах, превышающих предел растворимости. Жаропрочность этих сталей заметно выше, чем у гомогенных сталей, и при рациональном легировании они могут длительно работать под напряжением до 700° С. [c.210]

Отличительной особенностью многих современных высокожаропрочных аустенитных сталей и сплавов является пониженная деформационная способность и относительно низкая пластичность в широком интервале температур. Сочетание высокой прочности и низкой пластичности у жаропрочных аустенитных сталей и сплавов появляется, как известно, после соответствующей термической обработки — аустенитизации (закалки) и последующего старения. Известно, что эффект старения получается наибольшим, если аустенитизацию проводят так, чтобы в максимальной степени гомогенизировать 7-твердый раствор. Аустенитизация, естественно, приводит к смягчению твердого раствора, повышению его пластических свойств. [c.296]

Упрочняющая термическая обработка, состоящая из закалки и старения или ВТМО, обеспечивает устойчивое повышение прочностных свойств при условии, если рабочая температура ниже температуры старения. Особен- [c.303]

Стали, упрочняемые холодным пластическим деформированием с последующей термической обработкой, заключающейся обычно в отпуске или старении. После холодного пластического деформирования стали подвергают низкотемпературному отпуску при 150-350 °С, что повышает пределы упругости и выносливости, а также сопротивления релаксации. Характерной особенностью этих сталей является различие значений показателей свойств вдоль или поперек направления деформирования (анизотропия свойств). [c.105]

Термическая обработка. Отливки подвергаются упрочняющей термообработке, режимы которой приведены в табл. 16.67. Нагрев под закалку двухступенчатый на первой ступени (510-530 °С) происходит растворение легкоплавкой эвтектики в массивных частях отливки на второй — полное растворение избыточных фаз. Охлаждение проводят в воде (для предотвращения короблений и поводок, особенно массивных отливок, используют горячую воду). После закалки, в зависимости от требуемого комплекса свойств, проводят старение по различным режимам. [c.693]

Сплав ВТ9 является аналогом сплава ВТ8, но дополнительно легированным l,0-2,0%Zr, повышающим жаропрочность, особенно предел ползучести. Это наиболее жаропрочный титановый сплав (табл. 17.11). Сплав может подвергаться упрочняющей термообработке (закалка + старение), но наибольшая термическая стабильность (способность сохранять механические свойства после длительного высокотемпературного нагрева) достигается при применении отжига (табл. 17.8). Сплав ВТ9 широко используется для изготовления деталей компрессоров авиадвигателей (дисков, лопаток и др.), длительно работающих при температурах до 500 °С. [c.711]

Цирконий оказывает рафинирующее и модифицирующее действие. Вступая в соединение с водородом, он уменьшает пористость. Измельчая структуру сплавов системы Mg - Zn, цирконий повышает временное сопротивление и особенно предел текучести и пластичность. Полной упрочняющей термической обработке эти сплавы обычно не подвергают, так как при нагреве под закалку снимается наклеп, полученный полуфабрикатами при прессовании, штамповке упрочнение при старении настолько мало, что не обеспечивает уровня исходных свойств. Больший эффект дает старение, проведенное непосредственно после прессования (штамповки). К недостаткам этих сплавов можно отнести сложность их приготовления, обусловленную низкой растворимостью циркония в жидком магнии, а также склонность к образованию трещин, затрудняющих горячую прокатку и сварку сплавов. Сплавы системы Mg - Zn применяют для не-свариваемых сильно нагруженных деталей (обшивки самолетов, деталей грузоподъемных машин, автомобилей, ткацких станков и др.). [c.380]

Характерные особенности термических методов и область их применения представлены в табл. 16, а основные технологические режимы — в табл. 17. Наиболее ответственные базовые детали станков высокой и особовысокой точности следует подвергать низкотемпературному отжигу с последующей обработкой методами упрочняющего теплового старения или термоудара, а также методами вибрации или статического нагружения. Возможно также дважды применять естественное старение. [c.517]

Под воздействием ультразвука высокой интенсивности процессы старения металлов и сплавов ускоряются, а твердость их повыщается. Качественно одинаковые данные о влиянии ультразвука получены на стали, алюминиевых, медных и других цветных сплавах, независимо от сложности их состава и концентрации введенных элементов. Ускорение процесса старения объясняют влиянием ультразвуковых колебаний на кристаллическую рещетку металлов. В решетке металлов происходит многократная циклическая деформация (растяжение — сжатие), в результате чего процессы диффузии ускоряются. На стадиях старения ультразвук увеличивает число зародышей выделяющейся упрочняющей фазы. Особенностью ультразвука является то, что он, ускоряя выделение из твердого раствора суб-микроскопических фаз — упрочнителей, почти не влияет на скорость коагуляции этих фаз. Эффект воздействия ультразвука возрастает при суммировании его с влиянием температуры ускорение процесса искусственного термического старения в этом случае еще более заметно. В случае, если влияние температуры преобладает над эффектом ультразвука, ускоряется и разупрочнение, т. е. происходит коагуляция упрочняющих фаз. Упрочняющее влияние ультразвука объясняется измельчением блоков мозаики и интенсивным образованием дислокаций. [c.222]

Термическому старению подвергаются сплавы, обладающие ограниченной растворимостью в твердом состоянии, когда растворимость одного компонента в другом уменьшается с понижением температуры. Деформационное старение не связано с диаграммой состояния сплава. К старению склонны многие сплавы железа и сплавы цветных металлов. Результаты старения могут быть разными. В одних случаях старение является положительным и его используют 1) при термической обработке алюминиевых, магниевых, титановых и некоторых других цветных сплавов для повышения их прочности и твердости (термическое старение) 2) для упрочнения деталей из пружинных сталей, которые при эксплуатации должны обладать высокими упругими прочностными и усталостными свойствами (деформационное старение). В других случаях старение является отрицательным резкое снижение ударной вязкости и повышение порога хладноломкости в результате старения (особенно деформационного) могут явиться причиной разрушения конструкции ухудшение штампуемое ги листовой стали изменение размеров закаленных деталей и инструмента при естественном старении, что осбенно вредно для точного измерительного инструмента и прецизионных деталей (например, подшипников) размагничивание в процессе эксплуатации стальных закаленных постоянных магнитов преждевременное разрушение рельсов в пути. 34 [c.34]

Хромоникельмарганцевые чистоаустенитные стали типа 18-4-9, содержащие 0,06—0,07% С и 0,25% N. охрупчиваются при выдержке в интервале температур 450—700° С продолжительностью более 10 ч вследствие выделения карбонитридов. С повышением температуры в указанном интервале и продолжительности нагрева охрупчивание металла усиливается. Наиболее интенсивное охрупчивание происходит в интервале температур 700—800° С (при этом достаточна выдержка в течение единиц или десятков минут). Охрупчивание хромомарганцеазо-тистой стали при кратковременном термическом старении связано с выделением по границам зерен сложных карбидов, содержащих железо, хром и марганец [75], и зависит от суммарного содержания углерода и азота. Особенно интенсивное охрупчивание азотсодержащей стали наблюдается при увеличении в ней количества углерода (табл. 1.28). [c.87]

Второй характерной особенностью цветных металлов является их высокая чувствительность к сварочному нагреву, которая проявляется в образовании крупнокристаллической структуры шва, росте зерна в околошовной зоне, а для термически упрочняемых -сплавов в неблагоприятных структурных изменениях с образованием охрупчивающих выделений и последующем старении металла, что приводит к существенному изменению свойств по сравнению с основным металлом. [c.132]

Выбор высокопрочных алюминиевых сплавов весьма велик (некоторые из них приведены в табл. 20.1). Соотношение компонентов и режим термической обработки этих сплавов обычно выбирают с таким расчетом, чтобы склонность к КРН была минимальной. Термическая обработка с образованием твердого раствора влияет на склонность к коррозионному растрескиваткию, так как изменяет состав сплава в области границ зерен и микроструктуру сплава [33]. В некоторых случаях эксплуатационные температуры, особенно превышающие комнатные значения, могут приводить к искусственному старению сплава. При этом склонность к растрескиванию может увеличиться, и в присутствии влаги или хлорида натрия произойдет преждевременное разрушение металла. Любой из описанных выше сплавов проявляет наибольшую склонность к растрескиванию в тех случаях, когда растягивающее напряжение действует по нормали к направлению прокатки. По-видимому, в этом случае в процессе участвует большая часть граничных поверхностей удлиненных зерен, вдоль которых распространяются трещины. [c.354]

Рассмотрен новый метод повышения свойств металлических сплавов, позволяющий улучшить качество и снизить металлоемкость изделий. Изложена теория процесса динамического старения, рассмотрены особенности его применения для различных сплавов, предварительно подвергнутых термической и термомеханической обработкам. Показано влияние динамического старения яя структуру и свойства сплавов различных классов — углеродистых и мартенснт-ностареющих сталей, аустенитных, жаропрочных сплавов, бронз. [c.24]

Избыток кремния приводит к небольшому уменьшению сопротивления КР, однако сопротивление при этом остается относительно высоким [51]. Добавки марганца и хрома к сплавам серии 6000 регулируют размер зерна и увеличивают как прочность, так и пластичность [115]. Сплавы, имеющие добавки хрома и марганца, имеют минимальную чувствительность к межкристаллитной коррозии в растворах типа соль — кислота и соль — пероксид водорода, особенно в приеутствии небольших количеств примесного элемента железа [115]. Медь также способствует повышению прочности сплава, однако при содержании>0,5 % Си сопротивление сплава к коррозии понижается [116]. Хотя сплавы системы А1 — Мд — 51 имеют высокое сопротивление общей коррозии и КР [51, 115], определенные отклонения от стандартной термической обработки могут сделать эти сплавы чувствительными к КР в состоянии естественного старения Т4. Это имеет место, когда температура под закалку слишком высока, а скорость закалки невысокая [51, 117]. Даже в этих условиях КР на поперечных образцах сплава 6061-Т4 происходило только на высоконапряженных пластически деформированных образцах и отсутствовало при испытании образцов на растяжение, напряженных на 75 % от предела текучести. Искусственное старение закаленного с низкой скоростью сплава 6061-Т4 до состояния Тб устраняло тенденцию к КР [51]. [c.233]

Широко используют в паротурбостроении хромомолибденовые стали 15ХМ и 20ХМ, а также хромомолибденованадиевые стали, например теплоустойчивую феррито-перлитную сталь 20ХМФЛ, предназначенную для длительной работы при температурах до 540° С. Сталь не склонна к механическому старению и тепловой хрупкости и обладает стабильными механическими свойствами после весьма длительной выдержки при рабочей температуре. Особенностью этой стали является необходимость строгого регулирования скорости охлаждения отливки при термической обработке во избежание получения низкой ударной вязкости лри комнатной температуре. [c.7]

Свариваемость двухфазных хромоникелевых сталей переходных классов по сравнению с однофазными выше, особенно сопротивляемость образованию трещин и межкристаллитной коррозии. Мартенситно-стареющие коррозионностойкие стали (08Х15Н5Д2Т и др.) могут иметь в зоне сварного соединения ослабленные участки в отношении величины ударной вязкости и стойкости против коррозии. Антикоррозионные свойства сварных соединений восстанавливаются после полной термической обработки. Рекомендуется для этих же целей отпуск перед сваркой при 600—650 °С. Для предотвращения старения металла в зоне сварного соединения в процессе эксплуатации конструкции и последующего снижения его пластических свойств применяют термообработку после сварки (при 600—650 °С). Хромоникелевые стали сваривают практически всеми методами. Режимы стремятся подбирать так, чтобы сварка происходила при малых значениях погонной энергии. Успешно сваривают хромоникелевые стали контактной сваркой. [c.511]

Исследования стабильности структуры и свойств оптимального состава упрочненного шва на никелевой основе в трех термических состояниях подтвердили преимущества режима аустенитизации с последующим ступенчатым старением. В процессе выдержек при 750° С длительностью до 5000 ч для исходного и стабилизированного состояния выявляется упрочнение шва, наиболее заметно выраженное для исходного состояния. Одновременно с этим в первые 500 ч старения идет снижение пластичности и, особенно, ударной вязкости, металл же в состоянии аустенитизации и ступенчатого старения обладает стабильностью свойств его ударная вязкость после 5000 ч выдержки при 750° С составляет 11 кгс-м1см . [c.248]

Требования сварщиков, касающиеся отказа от старения отдельных деталей и узлов до завершения их сварки, естественно, вызывают значительное усложнение технологического процесса, так как старению целого узла или изделия в сборе должна предшествовать его аустенитизация, которая далеко не всегда может быть осуществлена. Между тем, старение сварного соединения без предварительной аустенитизации может и не дать требуемых свойств. Например, старение сварного шва на сплаве ЭИ437Б или ЭИ445р без предшествующей аустенитизации не дает требуемой жаропрочности (табл. 79). С другой стороны, старение жесткого сварного соединения может вызвать появление термических трещин вследствие исчерпания длительной прочности и пластичности металла под действием сварочных напряжений. Особенно [c.296]

Широко применяется силумин эвтектического состава АЛ2, содержащий 10-12 % кремния. Структура этого сплава представляет собой грубодисперсную эвтектику с включениями первичного кремния. Такая структура приводит к низким механйческим свойствам, особенно пластичности. Для измельчения структуры силумин модифицируют добавками малого количества натрия (0,5-0,8 % ) в виде смеси солей NaF (67 % ) иКаС1 (33 % ). Модифицированный силумин имеет очень хорошие литейные свойства, но малую прочность (а =180 МПа). Термической обработкой этот силумин не упрочняется. Уменьшение содержания кремния и добавка небольшого количества магния и марганца (АЛ 4, АЛ9) ухудшает литейные свойства силуминов, но улучшает механические. Эти сплавы являются дисперсионно твердеющими и упрочняются закалкой и старением. Кроме силуминов используются литейные сплавы алюминия с медью и магнием. Они обладают значительно большей прочностью, чем силумины, но их литейные свойства хуже. [c.207]

Старение при 625—700° С значительно снижает пластичность, особенно после длительных нагревов при рабочих температурах и несколько иовышает прочность. Следовательно, термической обработкой нельзя упрочнить сплав при удовлетворительной пластичности. [c.195]

Сохраняя положительные качества меди (высокие теплопроводность и электропроводимость, коррозионную стойкость и т.д.), ее сплавы обладают хорошими механическими, технологическими и антифрикционными свойствами. Для легирования медных сплавов в основном используют элементы, растворимые в меди, — Zn, Sn, Al, Be, Si, Mn, Ni. Повышая прочность медных сплавов, легирующие элементы практически не снижают, а некоторые из них (Zn, Sn, Al) увеличивают пластичность. Высокая пластичность — отличительная особенность медных сплавов. Относительное удлинение некоторых однофазных сплавов достигает 65%. По прочности медные сплавы уступают сталям. Временное сопротивление большинства сплавов меди лежит в интервале 300 - 500 МПа, что соответствует свойствам низкоуглеродистых нелегированных сталей в нормализованном состоянии. И только временное сопротивление наиболее прочных берил-лиевых бронз после закалки и старения находится на уровне среднеуглеродистых легированных сталей, подвергнутых термическому улучшению (<тв = 1100... 1200 МПа). [c.304]

Увеличение содержания магния приводит к росту количества 5-фазы и повышению прочности сплавов (Д16). Разница в свойствах особенно значительна после упрочняющей термической обработки (см. табл. 13.3), состоящей из закалки и естественного старения. При закалке сплавы Д16 и Д18 нагревают до 495 - 505 °С, а Д1 — до 500 - 510 °С, затем охлаждают в воде при 40 °С. После закалки структура состоит из пересыщенного твердого раствора и нерастворимых фаз, образуемых примесями. При естественном старении происходит образование зон Г - П, богатых медью и магнием. Старение продолжается 5-7 сут. Длительность старения значительно сокращается при увеличении температуры до 40 °С и особенно 100 °С. Более высокие значения и сто,2 прессованных прутков объясняются пресс-эффектом. Для упрочнения дуралюминов, как правило, применяют закалку с естественным старением, так как в этом случае сплавы обладают лучшей пластичностью и менее чувствительны к концентраторам напряжений. [c.365]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...