Изменение свойств сплавов при старении

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ СПЛАВОВ ПРИ СТАРЕНИИ [c.315]

Изменение механических свойств сплавов при старении характеризуется кривой с экстремумом. На начальных стадиях наблюдается упрочнение сплава, повышение его твердости, уменьшение пластичности. На последних стадиях прочность сплава снижается при одновременном повышении пластичности. [c.35]

Работ, изучающих природу аномального изменения свойств сплавов при теплой деформации, очень мало. Процесс теплой деформации как метод исследования динамического деформационного старения не применяют. [c.269]

Далее мы рассмотрим выделение 72 "фазы, что, как указано выше, также оказывает влияние на изменение свойств сплавов на основе Си [80] при старении. На рис. 2.81 показано, каким образом изменяется твердость по Виккерсу (а) и степень восстановления формы (б) в зависимости от времени старения сплава Си — 15 А1 — ЗМ1 [% (по массе) ] при 200—400 °С. Из рисунка видно, что чем выше Т старения, тем короче время, в течение которого начинается повышение твердости. В связи с этим можно полагать, что наблюдаемые явления обусловлены прохождением термически активируемого процесса. Увеличение твердости и уменьшение степени восстановления формы начинаются одновременно при разных температурах старения, поэтому можно сделать вывод, что [c.137]

Изменение свойств сплава, закаленного с 850, 900 и 950° С и состаренного при 500, 520, 550 и 600° С в течение 1, 3, 5 и 10 ч, показано на рис. 88, а, б, в. Старение в течение 1 ч при 500—550° С значительно повышает прочность и снижает пластичность. Увеличение времени старения до [c.188]

Рис. 2. Изменение свойств сплава алюминия с 4,5% меди при естественном и искусственном старении.

Исследования показали [536], что прокатка при температурах динамического деформационного старения приводит к значительному упрочнению стали. Отпуск продолжительностью до 48 ч при температурах ниже температуры прокатки не приводит к разупрочнению стали. Отпуск при температурах, равных температурам деформации в течение 2 ч также не приводит к заметному изменению свойств. Следовательно, при динамическом деформационном старении насыщение атмосфер примесными атомами успевает пройти достаточно полно в процессе деформации, поэтому при последующем нагреве возможности дальнейшего развития старения ограничены, свойства стали не изменяются. Аналогичные данные получены в. работе [474] при изучении зависимости твердости деформированной при 300° С стали с 0,02% С от продолжительности отпуска при температурах 100— 300 С. По данным работы [474], при температурах отпуска 300° С и ниже даже выдержка до 170 ч не уменьшает твердость стали. В работе [435, с. 504] исследована дислокационная структура границ зерен сплава Ре — 0,75% Мп, деформированного на 0,3—1,0% при 300°С. Исследование выполнено в электронном микроскопе на просвет с ускоряющим напряжением до 1 мв. Показано, что после деформации на 0,3% отдельные дислокации на границах зерен разрешаются. После деформации на 1% плотность дислокаций на границах зерен повышается настолько, что индивидуальные дислокации не разрешаются. Изображения дислокаций на границах зерен не изменяются при нагреве образцов ниже 300° С, т. е. ниже температуры деформации, и исчезают в течение нескольких минут при нагреве до 370° С. Приведенные данные показывают, что создаваемые пластической деформацией при температуре динамического деформационного старения [c.282]

Обш,ие сведения. Старением называют изменение свойств сплавов с течением времени. В результате старения изменяются физико-механические свойства. Прочность и твердость повышаются, а пластичность и вязкость понижаются. Старение может происходить при температуре 20° С (естественное старение) или при нагреве до невысоких температур (искусственное старение). [c.34]

СТАРЕНИЕ МЕТАЛЛОВ — изменение свойств металлов вследствие внутренних процессов, обычно протекающее замедленно при комнатной температуре (естественное С. м.) и более интенсивно при повышенной температуре (искусственное С. м.). Чаще всего под термином С. м. подразумевают изменение свойств сплавов в результате распадения пересыщенных твердых растворов — так называемое дисперсионное твердение. Нагревом сплава до однофазно- [c.152]

Определение интенсивности протекания процессов старения в стареющих сплавах проводят, как правило, на основании косвенных испытаний, используя изменение свойств сплава. В большинстве работ, посвященных изучению процессов старения, за характеристику старения принято изменение твердости. Получение экспериментальных точек иа кривой твердость — длительность старения, при кажущейся простоте самих экспериментов, является очень трудоемкой работой, в частности из-за необходимости получения зеркальной полированной поверхности шлифа для каждого замера твердости. [c.133]

Познакомимся вначале с тем, как изменяются свойства алюминиевомедного сплава при старении, а потом опишем тонкие изменения структуры, протекающие при старении и обусловливающие изменения свойств. [c.400]

Построить график изменения свойств при старении (250°) в зависимости от продолжительности процесса и объяснить причины изменения свойств сплава. [c.319]

Рекристаллизационный отжиг титана и его сплавов проводят при 700—800°С, что значительно превосходит температуру рекристаллизации (500°С). Эта температура достаточна для быстрого устранения наклепа. Фазовые превращения, рассмотренные ранее, позволяют проводить различные операции закалки и отпуска (старения). Хотя при этом значительного изменения свойств не происходит как при термической обработке стали, тем не менее определенные изменения наблюдаются, и в последнее время при работе сплавов предусматривается воз- [c.517]

Кривые, приведенные на рис. 418, показывают, как изменяется твердость сплавов А1 — Си в зависимости от содержания меди. Эффект старения, т. е. разница в твердости между свежезакаленным и состаренным состояниями (верхняя кривая на диаграмме), постепенно возрастает с увеличением содержания меди сплав с 2 /о Си и менее практически не стареет, так как пересыщение еще недостаточно, чтобы вызвать при старении существенное изменение свойств. [c.575]

Механ [57] сообщил, что пружины из стеллита и инконеля X, облученные интегральным потоком I-IO нейтрон 1см при 304° С, не ухудшили своих характеристик. Капп ]24] исследовал влияние облучения на механические свойства инконеля и инконеля X. Он исследовал инконель X, облученный в трех состояниях твердого раствора, отожженном и холоднотянутом (около 35% деформации). Эти материалы облучали при 50, 250 и 300° С интегральными потоками быстрых нейтронов от 3,1-101 до 1 3.10 нейтрон/см . Исследование процессов старения во время облучения проводили на инконеле X, который является стареющим сплавом. При этом обнаружено, что изменения предела текучести вслед- [c.261]

Взаимодействие серебра с вакансиями приводит к измельчению, выделений [129, 150] и повышению прочности сплавов при очень быстрой закалке от температуры обработки на твердый раствор-или при быстром нагреве до температуры старения [151], Такие очень высокие скорости изменения температуры достижимы при лабораторных исследованиях маленьких образцов, но не могуг быть получены в промышленной практике. При реальных скоростях охлаждения и нагрева добавки серебра ухудшают механические свойства сплава [151]. Таким образом, влияние серебра на стойкость к КР необходимо исследовать на полностью сравнимых сплавах, содержащих и не содержащих серебро [151]. Когда такое тщательное сравнение было проведено, выяснилось, что добавки серебра не повышают стойкости к КР [131, 143]. Более того, оказалось, что серебро усиливает межкристаллитную коррозию и повышает чувствительность к закалке [130, 131, 143]. Эти выводы в сочетании с таким веским доводом, как стоимость серебра, значительно уменьшили интерес к исследованиям влияния серебра на свойства сплавов серии 7000. [c.88]

Для литейных алюминиевых сплавов режим Т1 (старение) несколько повышает механические свойства сплава, применяется для деталей, несущих средние нагрузки режим Т2 (отжиг) применяется для стабилизации размеров деталей режим Т4 (закалка) существенно увеличивает прочность и пластичность, применяется для нагруженных деталей, испытывающих ударные нагрузки режим Т5 (закалка и частичное старение) вызывает дополнительное упрочнение сплава по сравнению с обработкой Т4 за счет снижения пластичности, применяется для деталей, несущих высокие статические нагрузки и испытывающих ударные воздействия режим Тб (закалка и полное старение) вызывает наибольшее увеличение прочности сплава вследствие существенного снижения пластичности, применяется для деталей, несущих высокие статические нагрузки и не испытывающих ударных нагрузок режим Т7 (закалка и стабилизирующий отпуск) применяется для предупреждения понижения механических свойств сплава а изменения размеров деталей в случае работы при повышенных температурах. [c.335]

Следующей важной проблемой сплавов с эффектом памяти формы является описанное в предыдущем разделе изменение свойств материалов в результате старения при температурах ниже их рабочих температур. Вследствие этого в сплавах на основе Си в процессе эксплуатации происходит изменение Т превращения. Однако при использовании сплавов Т1 — N1 в отличие от сплавов на основе Си нет необходимости осуществлять быстрое охлаждение после обработки, ведущей к образованию твердого раствора. Если предварительно осуществить старение этих сплавов при достаточно высокой Т по сравнению с рабочей температурой, то, учитывая, что в результате старения значительно повышается [c.143]

Весьма эффективным структурным фактором упрочнения является образование на начальных стадиях старения химической неоднородности. При образовании пересыщенного твердого раствора эффект упрочнения до начала старения такой же, как при введении чужеродных атомов в твердый раствор. Это, например, показано при исследовании сплавов А1 — Си с переменным содержанием меди. Однако если старение началось, то изменение свойств происходит скачком [185]. На примере классической системы А1—Си показано, что в случае естественного старения (комнатная температура) предел текучести будет максимальным, если размер когерентных (или частично когерентных выде- [c.308]

Закалка с последующим стабилизирующим старением (режим Т7) приводит к перестариванию сплава, в результате которого происходит большая степень распада твердого раствора и большая коагуляция выделений, чем при старении по режимам Т5 и Тб. Целью стабилизирующего старения является обеспечение стабильных структуры, свойств и размеров деталей. Детали, предназначенные для длительной службы при повышенных температурах, подвергают отпуску при температуре более высокой, чем ра чей, В противном случае при эксплуатации изделия в нем будут активно протекать структурные изменения, привод ящие к разупрочнению и нестабильности свойств. [c.450]

Фазовые и структурные изменения при закалке и отпуске сплава ВТ 18 были изучены на прессованных прутках [85]. При исследовании использованы методы рентгеноструктурного и дилатометрического анализов, оптическая и электронная микроскопия. Авторами этой работы показано, что после закалки с температур до 900° С наряду с а-фазой присутствуют упорядоченная г-фаза и небольшое количество р-фазы, а при температура.х выше 930° С появляется мартенситная а -фаза. В процессе старения изменение свойств определяется образованием упорядоченной аг-фазы. [c.242]

ТМО эффективно повышает комплекс механических свойств сталей и сплавов с мартенситными превращениями, что обусловлено прямым наследованием конечной фазой дислокационной субструктуры исходной фазы измельчением и большей однородностью размеров кристаллов новой фазы равномерным распределением и уменьшением мощности скоплений примесей измельчением и большей однородностью размеров частиц вьщелений при старении и отпуске изменением кинетики превращений. [c.384]

Детали кривых для конкретных сплавов могут быть различны. В частности, начальный участок медленного изменения свойств может отсутствовать (при высоких температурах старения). Кривые изотермического старения сплавов системы А1—Си содержат несколько горизонтальных и наклонных (подъемы) участков изменения прочности. [c.228]

К сплавам низкой прочности в этом случае относят сплавы системы А1—Si сплавы средней прочности созданы на основе нескольких систем А1 —Si—Mg А1—Si—Mg—Си Л1—Mg А1— Zn—Si. Высокопрочные литейные сплавы разработаны на основе систем А1—Mg А1—Си Al-rZn—Mg. Сплавы средней и высокой прочности упрочняются термообработкой. Для сплавов системы А1—Mg — это закалка (состояние Т4) для сплавов остальных систем — закалка и искусственное старение по режимам Т5 и Тб. Закономерности изменения механических свойств (прочности) литейных сплавов при термообработке аналогичны закономерностям для деформируемых сплавов тех же систем (рис. 6.2 и 6.3). [c.229]

Значительная часть алюминиевых деформируемых сплавов упрочняются термической обработкой закалкой и естественным (искусственным) старением. Содержание основных легирующих элементов в таких сплавах как правило не превышает их растворимости в алюминии при высокой температуре. После закалки структура сплавов представляет собой пересыщенный твердый раствор легирующих элементов в алюминии. Такая структура, в отличие от закаленных сталей, обладает невысокой прочностью и повышенной пластичностью. При последующем старении происходит закономерное изменение структуры и свойств сплавов в результате распада пересыщенного раствора с образованием интерметаллидов. [c.645]

Физические свойства сплавов, как и механические свойства, отражают структурные изменения, происходящие при старении. Так, наблюдаемое повышение удельного электросопротивления при низких температурах старения (см. рис. 102) связано с начальной стадией распада, когда повышается рассеяние электронов проводимости очень малыми зонами [188] или искажениями вокруг когерентных с матрицей зон и дислокациями, возникающими на поверхности раздела частица — матрица [189, 190], Спад электросопротивления после определенных температур, зависящих от содержания кислорода в сплаве, связан с обеднением твердого раствора легирующими элементами, что подтверждается уменьшением периода решетки сплавов от закаленного состояния к состаренному при 1000° С. Так, сплав Nb — 2% Hf — 0,05% О имеет следующие значения периода 3,303 А и 3,301 А для закаленного при 1700° С и для состаренного при 1000° С (после закалки с 1700° С) состояния соответственно. Второй подъем электросопротивления наблюдается при достаточно высоких температурах старения и связан с обратным переходом фазы в твердый раствор. [c.252]

Изменение свойств сплава 36НХТЮМ8 в зависимости от величины напряжений, действующих в процессе старения при температуре 450° С и продолжительности 1 ч, показано на рис. 14. [c.47]

СМОЛ растворяется щ неуплотненных маслах и не растворяется в полимеризованных. Наконец, некоторые смолы при очень быстром повышении температуры оовершенно теряют способность растворяться ib маслах. Различные виды лаковых смол описаны в гл. III и там же указаны основные меры предосторож ности, которые нужно принимать при их применении в производстве ла ов. Для оценки различных типов смол разработан простой метод, заключающийся в нагревании пр,и заданных условиях определенного количества смолы и масла с последующи.м сравнением свойств полученного продукта с продуктом, изготовленным на стандартной смоле. Испытуемый образец нагревают с маслом в течение определенного времени и при определенной температуре, после чего сплав растворяют в соответствующем растворителе и прозрачность, цвет и вязкость раствора сра1внивают с соответствующими показателями раствора стандартной смолы. После этого периодически проверяют изменение прозрачности и (Вязкости это дает возможность определить стабильность раствора при хранении или изменение растворимости смолы при старении. [c.712]

Из изложенного следует, что в принципе возможно повышение уровня прочностных свойств сплава МА21 за счет закалки и старения, ВТМО и СПД. Однако причины, вызывающие повышение уровня механических свойств, различны при закалке — дисперсионное твердение с выделением из твердого раствора 0-фазы, при ВТМО — субструктурное упрочнение в сочетании с дораспадом р-твердого раствора при СПД — тонкие микроструктурные изменения, в сочетании с изменением структуры сплава при закалке. Различия в механизме повышения свойств сплава, а следовательно, существенные различия в структурном состоянии, как показано выше, обусловливают различную стабильность механических свойств после разных видов обработки. [c.147]

На рис. 4.1 показано изменение механических свойств литейных алюминиевых сплавов АЛ2 и АЛ9 в зависимости от числа циклов. Сплавы в литом состоянии обрабатывали по следующим режимам АЛ2— 350 530 С, АЛ9—350 535 °С. После ТЦО проводили искусственное старение при 150 в течение 8 (АЛ2) и 4 ч (АЛ9). Заметный рост свойств наблюдается в первых 5—10 циклах. Дальнейщее увеличение числа циклов не оказывает существенного влияния на свойства сплавов или же их понижает. Такое изменение свойств сплавов связано с процессом коалесценции избыточных фаз (см. гл. 2). [c.141]

На рис. 89 приведены изменения механических свойств сплавов при разных температурах старения в зависимости от содержания марганца. Хорошо видно, что наибольшее упрочнение сплавов системы А1— Си—Мп наблюдается при температурах старения 160 и 170° С при всех содержаниях марганца. При температуре 140° С сплавы находятся в недостаренном состоянии, так как при этой температуре старения имеет место очень высокая пластичность (относительное удлинение составляет 20—24%). При температурах 190 и 205° С обнаруживается явное перестаривание сплавов понижение предела прочности и резкое снижение относительного удлинения. При старении при 220° С предел прочности еще больше снижается, а относительное удлинение начинает заметно повышаться, что указывает на стадию коагуляцию стабильных фаз, выделяющихся из твердого раствора. [c.190]

Старение, обусловленное распадом пересыщенных твердых растворов, вызывает изменение механических и физических свойств сплава прочности, твердости, электросопротивления, коэрцитивной силы, стойкости против коррозии и др. Процессы, протекающие на первых стадиях старения (появление субмикро-скопической неоднородности в распределении атомов растворенного компонента в пересыщенном твердом растворе, когерентная связь двух различных решеток, выпадение весьма дисперсных частиц), приводят к упрочнению сплава, увеличению его твердости, повышению сопротивления сплава пластической деформации, связанному с тем, что изменения структуры сплавов на этих стадиях старения затрудняют перемещение дислокаций при пластической деформации. [c.12]

Sawin Чехословакия, завод Skoda (1933) Вытирание твёрдым диском из сплава видна под постоянной нагрузкой углубления (лунки) на плоской поверхности образца. На поверхность подаётся струя жидкости (обычно 0,5%-ный раствор Ky гO в дестиллированной воде). Ось диска горизонтальна Диаметр диска 30 мм, ширина диска 2,5 мм, число оборотов диска 675 в минуту. Нагрузка 15 кг. Испытание заканчивается при длине лунки 1 мм. Измерение длины лунки при помощи микроскопа, вделанного в прибор. Описание см. [59) а) Для оценки сравнительной износостойкости калибров [59] б) Для сравнительной оценки изменений свойств поверхностных слоёв стали вследствие внутренних напряжений, наклёпа и старения после механической обработки [60] [c.206]

Растворимость молибдена в Ре приблизительно равна 5 /о при 20 и 380/а при 1450 (максимальная). Столь значительная разница в растворимости при нормальной и высокой температуре позволяет применить к сплавам (от 5 до 38% Мо, но главным образом при содержании Мо от 20 до 35%) закалку с последующим искусственным старением, что ведёт к весьма значительным изменениям их свойств. В результате старения из пересыщенного твёрдого раствора выпадают кристаллы интерметаллического соединения РедМод (молнбде-ниды). [c.329]

Максимальное повышение прочностных свойств и твердости исследуемого сплава (как и большинства промышленных Р-спла-вов титана) наблюдается в результате старения при 500° С. Анализ изменения механических свойств сплава в результате старения при этой температуре (рис. 29) показал, что на начальной стадии старения в первую очередь происходит интенсивное снижение ударной вязкости при практической неизменности характеристик пластичности и прочности. При увеличении длительности старения [c.81]

В большом числе примеров [47—53] практического использования эффекта памяти формы используется циклическое повторение прямого и обратного превращений. Характеристики эффекта памяти формы изменяются при термоциклировании или при циклическом деформировании, в связи с этим важной проблемой является стабильность свойств сплавов в процессе эксплуатации. Изменение свойств в процессе экс-платации происходит и в результате старения при Т < Т эксплуатации. Этот вопрос подробно рассматривается в разд. 2.2. Ниже рассматривается изменение характеристик эффекта памяти формы и причины этого изменения при термоциклировании и циклическом нагружении. [c.110]

Выше описано влияние старения в образцах, находящихся в различном состоянии и при различных условиях старен, я. Однако упорядочение В2 ООз и старение в состоянии мартенситной фазы происходят даже вблизи комнатной Т, поэтому необходимо разработать какие-то способы поддержания стабильных свойств сплавов. Кроме того, выделение 72-фазы при сравнительно высоких температурах является причиной значительного понижения степени восстановления фор >1, несмотря на изменение температуры превращения, поэтому необходимс с особым вниманием оценивать предельную рабочую Т сплава. [c.142]

Подводя итог рассмотрению структурных и фазовых изменений, происходящих при термической обработке углеродсодержащих сплавов, следует сделать следующие рекомендации по выбору режимов термической обработки. Для сплавов с 1—2мол. % фазы температура нагрева и скорость охлаждения с нее при о. т. р. должна обеспечить выделение достаточно дисперсных и наиболее равномерно распределенных метастабильных карбидов ниобия. Последующий режим старения должен обеспечить более полный переход к стабильному карбиду (Nb, Meiv) без его коагуляции для достижения наибольшей прочности. Для сплавов с 3 мол.% фазы и более температура о. т. р. должна обеспечить более полную гомогенизацию сплава, т. е. по возможности перевести наиболее полно сплав в однофазное состояние. При этом не должен развиваться процесс коагуляции остающихся нерастворимыми эвтектических карбидов, происходит только их сфероидизация. Режим старения устанавливается в зависимости от требований к уровню свойств сплава. [c.195]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...