Перестаривание

Рис, 13.8. Зависимость прочности а и пластичности б сплавов от продолжительности старения при различных температурах (7 <Г2<7 з) /—время старения /<гз(Ь) —старение — перестаривание штриховая линия соответствует закалке [c.499]

Прочность и твердость сплава с увеличением продолжительности старения, как правило, вначале возрастают, достигают максимума, а затем снижаются (рис. 13.8). Чем выше температура старения, тем скорее достигается этот максимум. Дальнейшее снижение прочностных свойств связано с перестариванием. Последнее вызвано коагуляцией образовавшихся выделений, которая приводит к укрупнению частиц фаз и уменьшению их числа в единице объема. Другой процесс при перестаривании — переход метастабильных фаз в стабильные и замена когерентных границ раздела некогерентными. При достаточно низких температурах старения процесс перестаривания не достигается. Упрочнение при этом развивается непрерывно с затуханием во времени. [c.499]

Пластические свойства при упрочнении в процессе старения существенно снижаются вплоть до охрупчивания сплава. При перестаривании они не восстанавливаются, а продолжают слабо снижаться. [c.499]

При нагреве до Гтах ниже неравновесной Ас фазовые и структурные превращения происходят в том случае, если сталь перед сваркой находилась в метастабильном состоянии для этого диапазона температур. Метастабильны исходные состояния стали после холодной пластической деформации, закалки и низкого отпуска, закалки и старения. В холоднодеформированной стали развиваются процессы возврата и рекристаллизации обработки. Последний процесс приводит к разупрочнению соответствующей зоны сварного соединения. В низкоуглеродистой стали при нагреве свыше 470 К возможно деформационное старение, приводящее к снижению пластичности стали. В закаленных и низко-отпущенных сталях происходят процессы высокого отпуска, в результате чего сталь в этой зоне разупрочняется. В мартенсит-но-стареющих сталях при T zk выше их температур старения протекает процесс перестаривания, заключающийся в коагуляции интерметаллидов и приводящий к разупрочнению соответствующей зоны соединения. [c.517]

При многослойной сварке легированных и мартенситно-ста-реющих сталей в метастабильном состоянии будут находиться закаленные ранее сваренные слои шва и их ОШЗ. Последующий нагрев при наложении очередных слоев до температур неполной перекристаллизации и до может быть весьма длительным. В этих условиях возможно достаточно полное развитие процессов отпуска, перестаривания и др. В некоторых легированных сталях при температурах 570...770 К развивается отпускная хрупкость, связанная с сегрегацией примесей, в частности фосфора, на границах аустенитных зерен. В мартенситно-старею-щих сталях с углеродом до 0,08% в диапазоне температур [c.517]

Для 20 циклов нагружения характерно снижение значений измеряемой величины в область, расположенную ниже исходных данных, что может 234 свидетельствовать о заметном перестаривании материала. [c.217]

Наиболее распространенной термообработкой алюминиевых сплавов с целью повышения стойкости к КР (особенно в случае склонных к КР сплавов серий 2000 и 7000) является перестаривание. По мере того как выделения становятся менее когерентными и постепенно снижается прочность, стойкость к КР часто возрастает весьма существенно. В результате достаточно высокую стойкость можно приобрести ценой умеренного понижения прочности. Например, перестаривание сплава 7075 в течение 10 ч при 435 К уменьшает предел текучести лишь примерно на 7 %, тогда как время до разрушения гладких образцов возрастает очень резко [2]. Рис. 25 иллюстрирует это в терминах механики разрушения при продолжительности обработки свыше 10 ч вязкость разрушения Ктс очень быстро возрастает, тогда как максимальная скорость роста трещины при КР (соответствующая плато, или области П [c.89]

Выбор режима перестаривания зависит от способа предшествующей обработки и предела текучести материала в частности, [c.90]

Как показано в предыдущем разделе, все высокопрочные сплавы серии 7000 чувствительны к КР, когда старение проведено на максимальную прочность (состояние Тб) и напряжения ориентированы в высотном направлении. Более того, изменение состава не приводит к заметному увеличению сопротивления КР в высотном направлении, как и в случае сплавов серии 2000. Эффективным способом увеличения сопротивления КР сплавов серии 7000 в высотном направлении является искусственное старение при довольно высоких температурах (163—177 °С). Общая связь, найденная между упрочняющими выделениями (распадом твердого раствора) и сопротивлением КР, показана на рис. 113. Следует отметить, что время старения, соответствующее минимальному сопротивле нию КР, приходится на участок кривой до максимума прочности, Перестаривание, близкое к пику прочности, улучшает сопротивление КР. [c.258]

На рис. ИЗ—118 показано, что улучшение сопротивления КР путем перестаривания обычно связано с потерями прочности. Цель последних исследований в этой области — добиться высокой степени сопротивления КР без значительных потерь прочности. Одним из путей достижения этой цели является операция, включающая добавку небольших количеств серебра к этим сплавам. [c.263]

Помимо скорости нагрева до температуры искусственного старения, эффект добавок серебра на прочность зависит от скорости закалки [149, 172, 173]. Особенно добавки серебра увеличивают чувствительность к закалке сплавов типа 7075, содержащих либо хром, либо марганец [149]. В то же время добавки серебра к сплавам типа 7075, не содержащим хром и марганец, но содержащим цирконий, могут незначительно увеличивать прочность даже при очень медленных скоростях закалки (1,1 °С/с) [149]. Так как только высокой прочности недостаточно, требуется перестаривание. После этого достигается соответствующее сопротивление КР легированных или нелегированных серебром сплавов типа 7075, содержащих хром, марганец или цирконий. [c.264]

Представляет интерес определить, можно ли получить сплавы, содержащие серебро, более стойкими к расслаивающей коррозии при меньшем перестаривании и поэтому с более высокой прочностью, чем сплавы без добавок серебра. [c.265]

В соответствии с данными в табл. 12 пороговый уровень напряжений для сплава 7375 с марганцем и цирконием имеет величину <179 МПа. Увеличение периода выдержки может привести к еще большему понижению порогового уровня напряжений. Таким образом, уменьшение степени перестаривания (Т6+18 ч при 163°С) сплавов 73754-0,34 % Мп, 73754-0,12 % 2п и похожего [c.272]

В этом разделе желательно было бы представить те теории, которые количественно предсказывают характеристики КР высокопрочных алюминиевых сплавов только на базе микроструктуры и состава сплава. В действительности нет такой теории и даже нет ни одной успешной попытки относительно установления связи между КР и микроструктурой алюминиевых сплавов на количественной основе. Это тем более удивительно, поскольку сотни статей посвящены взаимосвязи микроструктуры с КР алюминиевых сплавов. Даже одна из наиболее важных технологических разработок, позволяющая значительно повысить сопротивление КР путем перестаривания дисперсионно твердеющих сплавов, до сих пор не была проанализирована количественно. [c.293]

После сварки, если требуется высокая прочность в сварном шве, сварное соединение подвергают термической обработке, состоящей из одинарного или двойного старения. Во избежание слишком больших объемных изменений, могущих иметь место при старении, сварное соединение рекомендуется сначала быстро нагреть до более высокой температуры (до температуры небольшого перестаривания) для снятия сварочных напряжений, а затем подвергнуть второму старению при пониженных температурах с тем, чтобы вызвать дополнительное старение для упрочнения. [c.229]

На рис. 18.9 представлены и два источника отрицательного вклада в пластичность — дисперсионное твердение (старение) и сжижение. Рассмотрим сперва дисперсионное твердение. При исследовании причин провала пластичности нержавеющей стали в зоне промежуточных температур [26] ответственность за потерю пластичности возложили на упрочнение, вызванное выделением карбидов металлов. Полуторачасовой отжиг при 857 °С перед испытаниями на горячую пластичность устранял провал пластичности в зоне промежуточных температур за счет перестаривания" - огрубления этих выделений. При нагреве Ni- r-Fe сплавов [22] наблюдали аналогичный провал пластичности, его также объяснили дисперсионным твердением. Второй отрицательный вклад в пластичность относится к более высоким температурам как постулат источником этого вклада считают сжижение металла по границам зерен при температурах на несколько сот гра- [c.279]

Перестаривание вызвало (и должно было вызвать) ослабление растрескивания, связанного с деформационным старением, по нескольким причинам. Во-первых, перестаривание извлекает из твердого раствора алюминий, титан и углерод, снижая масштабы образования мелкодисперсных выделений в процессе послесварочной термической обработки. Во-вторых, удастся избежать объемного сжатия, поскольку материал уже состарен. [c.286]

Нсдостаривание (старение при 160°С) или перестаривание (старение при 200°С) не приводит к получению наибольшей прочности, но при этом достигается лучшая пластичность. [c.588]

С тех пор как была выполнена эта работа, область применения композитных материалов существенно расширилась. Поэтому сейчас предлагается различать пять основных типов нестабильности поверхности раздела. Первый тип нестабильности имеет ту же причину, что и перестаривание дисперсионно-твердеющих сплавов. Основными механизмами нестабильности этого типа, идентичной физико-химической нестабильности по Паррату [30], являются растворение и осаждение. Второй тип нестабильности связан с растворением без последующего повторного выделения. В качестве примера такой системы может служить ниобий, упрочненный вольфрамовой проволокой. Третий тип нестабильности обусловлен непрерывно протекающей реакцией на поверхности раздела в композитах П1 класса. Нестабильность, аналогичная этой, но вызванная реакциями обмена, составляет четвертый тип. Нестабильности третьего и четвертого типа подобны химической нестабильности по Байлсу и др. [5]. Пятый тип является новым в классификации. Эта нестабильность, связанная с разрушением [c.89]

У ЭТОГО сплава, а также сплава В96ЦЗ при использовании одновременно режима перестаривания — коагуляционного старения (рис. 7). [c.30]

Примером влияния степени деформации на характер разрушения и свойства материала могут служить мало- и крупногабаритные профили из алюминиевого сплава ВАД23. Анализ микроструктуры показал, что материал малогабаритных профилей имел нерекристаллизованную структуру с равномерным распределением мелких частиц избыточных фаз, а крупногабаритных— следы рекристаллизации и скопление крупных частиц избыточных фаз. Микрофрактографическое исследование показало, что именно этим обстоятельством (различием в характере распределения избыточных фаз) объясняется разное поведение при разрушении этих материалов (значения ату, в частности, для мало- и крупногабаритного профиля соответственно составляли 0,056 и 0,028 МДж/м ). В крупногабаритных профилях в изломе наблюдалось большое количество избыточных фаз и между ними малопластичные ямки в виде сотового рельефа, и лишь при старении в режиме перестаривания несколько увеличивалась способность матрицы к пластической деформации. В малогабаритных профилях даже при старении на максимальную прочность (160°С 12 ч) наблюдался равномерный ямочный рельеф (рис. 11). [c.33]

На рис. 142 представлены построенные по точкам кривые изменения электросопротивления испытанных образцов в процессе термического и деформационного старения стали Х18Н10Т без нагружения (кривая 1) и после различного числа циклов их нагружения. С повышением температуры испытания от 620 до 680° С несколько увеличиваются максимальные значения электросопротивления, достигаемые в процессе термического старения (от 9 до 11 —12%). При 700° С наибольший прирост значений электросопротивления оказывается несколько ниже (9,5%). При 620° С в процессе З-ч выдержки максимальные значения не снижаются, т. е. процесс переходит в стадию перестаривания. Для остальных температур отчетливо наблюдается нисходящая ветвь кривой термического старения, при этом с повышением температуры от 660 до 700° С время достижения максимальных значений уменьшается с 70 до 40 мин. [c.217]

Прежде чем завершить обсуждение составов алюминиевых сплавов, отметим, что максимальная прочность сплавов серий 2000 и 7000 достигается при такой структуре выделений, когда они с большей вероятностью срезаются, чем огибаются дислокациями при деформации [123, 126]. То же относится, по-видимому, и к сплавам серии 6000 [137]. Из этого следует, что в состоянии максимальной прочности сдвиг будет более планарным, а по мере перестаривания сплава и возрастания степени некогерентности выделений сдвиг будет становиться волнообразным [123, 126]. Поскольку чувствительность к КР особенно велика также в состоянии наибольшей прочности и резко падает по мере перестаривания, то налицо корреляция между планарностью скольжения и склонностью к КР в алюминиевых сплавах, упрочняемых выделениями. Этот вывод, но с большими ограничениями справедлив и в случае сплавов серии 5000, поскольку магний имеет тенденцию затруднять поперечное скольжение [152]. [c.88]

Рис. 25. Влияние продолжительности старения при 433 К — время перестаривания) на вязкость разрушения (по толщине) и скорость роста трещины о при КР на участке II для сплавов 7075-Т651 (/) и 7178-Т651 (7) в насыщенном растворе Na l (в верхней части рисунка указаны состояния сплавов)

Применение деформации в нагретом состоянии позволяет избежать той степени планарности скольжения, которая характерна для деформации при комнатной температуре. Деформированная структура при этом сравнительно однородна, и отжиг, возвращающий в состояние меньшей прочности (например, в состояние, эквивалентное Тб, при котором начинался процесс), сопровождается одновременным перестариванием выделений. Весь процесс схематично изображен на рис. 26. Объяснение повышения прочности по сравнению с обычным состоянием Т73 образованием дислокационной субструктуры и вывод о перестарива-нии выделений подтверждаются электронно-микроскопическими данными [160], Таким образом, очевидно, что ТМО заслуживает тщательного исследования как один из методов модификации микроструктуры для получения прочных, пластичных и стойких к КР алюминиевых сплавов [160—162]. [c.92]

С помощью специальной термообработки можно сделать так, что дислокации будут огибать частицы аг. При этом восстанавливается однородность скольжения [200], но сохраняется его планарный характер. Можно было бы ожидать, что переста-ривание аг оказывает такое же влияние на поведение дислокаций. Действительно, в работе [202] сообщалось о повышении стойкости к КР при перестаривании, однако последующие исследования не подтвердили эти наблюдения [192]. Таким образом, сохранение планарности скольжения (даже ири огибании дислокациями частиц ог) означает и сохранение восприимчивости к КР. Этот вывод подтверждается поведением высокоалюминиевых титановых сплавов, которые остаются склонными к КР после закалки, подавляющей образование аг, но не влияющей на характер скольжения [191]. При гетерогенном образовании аг, например в бинарных сплавах Т1—5п (в частности, в Т з5п), восприимчивость к КР повышается в меньшей степени [203], но силавы, содержащие А1-Ь5п, в которых происходит гомогенное образование Лз (А1, 5п) [190], обладают плохой стойкостью к КР [188]. Термообработка некоторых других а-изоморфных сплавов, например, содержащих индий, может, по-видимому, подавлять образование 02 и повышать стойкость к КР [192]. [c.98]

Во время перестаривания при более высоких температурах растут зоны и увеличивается количество фазы ц. С увеличением времени и при повышении температуры фаза ц превращается в r (MgZn2) или замещается фазой T(Mg3Zn3Al2) (когда Т является равновесной фазой). Фазы ц и г часто присутствуют по границам зерен, особенно после медленной закалки. Выделения по границам зерен могут также образовываться во время старения, как показано на рис. 105. [c.251]

На рис. 114 приведены количественные данные, иллюстрирующие скорость роста трещины сплавов 7075 и 7178 в зависимости от времени перестаривания после предварительной обработки по режиму Т651. Следует отметить, что перестаривание по режиму выдержка при 160°С в течение 25 ч понижает значение скорости роста трещины приблизительно на три порядка. Эта степень перестаривания вызывает уменьшение прочности только на 14% (рис. 115) при заметном увеличении вязкости разрушения в высотном направлении (см. рис. 114). Те же режимы старения также значительно улучшают сопротивление расслаивающей коррозии. На рис. 116 показано влияние перестаривания на скорость роста коррозионной трещины в зависимости от коэффициента интенсивности напряжений сплава 7178. Увеличение перестаривания уменьшает скорость роста в области II, как это показано на рис. 114. Очень медленная скорость роста трещины в перестаренных материалах требует предельно длинного времени испытаний для определения полной кривой V—К. Поэтому результаты, полученные за данное время испытаний, не позволяют судить о том, влияет ли перестаривание только на область независимости скорости роста трещины от напряжений (область II) или будет также влиять и на об- [c.258]

Состояние Т76 для сплава 7075 и 7178 было развито первоначально для увеличения сопротивления расслаивающей коррозии. Следует отметить, что время перестаривания, необходимое для получения состояния Т76, на рис. 114 соответствует области кривой, где наблюдается быстрое изменение скорости КР от времени старения. Это должно означать, что при перестаривании по режиму Т76 требуется тщательный и очень точный контроль состояния, необходимый для гарантии получения однородного сопротивления коррозии полуфабриката. В то же время на рис. 114 можно видеть, что термообработка по режиму Т73 всегда обеспечивает для сплава 7075 высокую степень сопротивления КР, несмотря на небольшие отклонения, которые могут встречаться в режимах термообработки на практике. Недостатком обработки по режиму Т73 является потеря при этом прочности на 14% по сравнению с состоянием Тб. Благодаря тщательному контролю режима термообработки и других процессов режим старения Т736 для сплавов 7175 и 7075 может быть откорректирован [c.260]

Должно быть также отмечено, что для сплавов с низким содержанием меди, таких как 7039 и Х7007, перестаривание не является такой эффективной термообработкой, как для других сплавов серии 7000. Сплавы с низким содержанием меди могут быть искусственно состарены для получения высокого сопротивления в долевом и поперечном направлениях, тем не менее они остаются высокочувствительными к КР в высотном направлении [51]. [c.263]

С введением в практику перестаренного состояния Т73 для сплава 7075 многие проблемы, связанные с КР этого сплава, эксплуатируемого в обычных средах, были устранены. Хотя пере-старивание по режиму Т73 дает значительное увеличение сопротивления КР, более низкие прочностные свойства, связанные с перестариванием, могут привести к проигрышу в массе в определенных высоконагруженных конструкциях. Этот проигрыш в массе особенно серьезен в конструкциях с толстым сечением, посколь ку для сплава 7075, содержащего хром, к потерям прочности, составляющим 14% при перестаривании, добавляется высокая степень чувствительности к закалке. При этом прочность быстра снижается с уменьшением скорости охлаждения при увеличении-толщины. В настоящее время прилагаются усилия в направлении разработки сплавов с высокими сопротивлением КР и высокой прочностью. [c.265]

При сравнении эксплуатационных характеристик при использовании сплавов на основе железа, алюминия и титана очевидна недостаточность таких данных для титановых сплавов. Это объясняется, во-первых, тем, что использование титановых сплавов началось сравнительно недавно, во-вторых, неЕЮТорые данные, полученные на военных конструкциях, составляют секретную информацию. Следует отметить различия в поведении алюминия и титановых сплавов в водных растворах, которые, вероятно, являются общими и для других сред. Алюминиевые сплавы проявляют КР при очень низких величинах К- При этом часто трудно определить величину Л екр [230]. Для титановых сплавов сравнительно легко определить пороговую величину Кгкр и установить, развивается процесс КР или нет. Кроме того, скорости роста трещин в титановых сплавах обычно более высокие (10 см/с). Таким образом, в противоположность алюминиевым сплавам коррозионное растрескивание титановых сплавов легче предотвратить, чем уменьшить скорости роста трещин. В алюминиевых сплавах последнее достигается перестариванием [230]. Доступные эксплуатационные данные для титановых сплавов указывают на отсутствие проблем КР для большинства случаев применений немногие, скорее впечатляющие, исключения были даны в тексте. Можно надеяться, что этот обзор, суммирующий известные особенности КР, создаст основу для распознания и устранения потенциальных проблем КР в будущем. [c.414]

Пайка, влияние на корро . гзное растрескивание 416 Пауэлла и Скалли модель 39-3 Перестаривание 89, 258 —, выбор режима 90 Питтинг 24 Пластичность, мера 51 [c.485]

При назначении температуры термической обработки на твер дый раствор ее разброс должен быть ограничен очень узким1 пределами. Если температура слишком высока, то рост зернг может произойти в отдельных местах поковки такими местами могут быть участки с отклонением по химическому соста ву, сохранившимся от литой структуры, в них при завыше НИИ температуры может произойти растворение фаз у или б которые сдерживают рост зерна матрицы. Если температург слишком низка, размер зерна может оказаться меньше, че>( требуется, а по у -фазе может произойти перестаривание и то и другое обстоятельство чреваты недопустимо низкими значениями предела прочности на разрыв и длительной прочности в условиях эксплуатации. Если измерять температур] заготовки с помощью термопары и отладить управление печью, максимальный разброс температуры при термической обработке можно сократить до 9°С. [c.216]

Примером другого уникального семейства сплавов, предназначенных для производства точного литья по выплавляемым моделям и упрочняемых некогерентными выделениями упорядоченной фазы oAl, является группа сплавов типа AR-213. Гомогенизация при 1204 °С, сопровождаемая старением при 760 °С, обеспечивает максимальную твердость и в большинстве случаев повышает прочность. При выдержках выше 871 °С происходит перестаривание следовательно, температурная стабильность сплавов этой системы не так высока, как у сплавов с карбидным упрочнением. [c.202]

Перестаривание. Многие сплавы на никелевой основе пере-стариваются посредством относительно простого механизма, контролирующего созревание частицы у -фазы при температурно-временных параметрах, превышающих таковые для старения на максимум твердости. Процесс перестаривания железоникелевых сплавов несколько сложнее из-за метастабильности богатой титаном у -фазы и богатой ниобием у"-фазы. Продолжительные выдержки при соответствующих температурах способны привести к превращению э -фазы в т)-фазу в сплавах А-286 и 901 и у"-фазы в 5-фазу — в сплаве 718. Обычно этим превращениям сопутствует утрата необходимых свойств. Подрастание частиц у - и у"-фаз может оказаться промежуточной стадией в этих превращениях, особенно при невысоких температурах. [c.226]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...