Материаловедение и технологические процессы машиностроительного производства. Богодухов С.И - 178 стр.

       В процессе старения, на его начальной стадии, атомы легирующих
элементов (в сплавах системы А1-Сu - атомы меди, расположенные в свеже-
закаленном сплаве случайно, собираются в определенных местах кристалли-
ческой решетки, образуя участки с резко повышенной концентрацией рас-
творенного компонента, называемые зоны Гинье - Престона (зоны Г – П).
      В результате естественного старения образуются зоны толщиной от 0,5
до 1 мм и протяженностью от 3 до 6 нм (их называют зоны Г-П-1), вызывая
упрочнение сплава.
      Если естественно состаренный сплав подвергнуть кратковременному
нагреву до температуры 250-270 °С, то зоны Г - П растворятся и сплав воз-
вратится в свежезакаленное состояние с характерными для него свойствами
(низкой твердостью и высокой пластичностью). Это явление получило назва-
ние возврат.
      После возврата сплав может быть вновь упрочнен при естественном
или искусственном старении.
      При искусственном старении зоны Г - П укрупняются, достигая от 1 до
4 нм по толщине и от 20 до 30 нм по протяженности (зоны Г-П-2). Концен-
трация меди в них приближается к стехиометрическому соотношению в со-
единении СuА12.
      Дальнейшее развитие процессов искусственного старения приводит к
преобразованию зон Г - П - 2 в частицы промежуточной тета-фазы, имеющий
такой же химический состав, как тета-фаза, но с отличной от нее кристалли-
ческой решеткой, когерентно связанной с α-твердым раствором. При даль-
нейшем повышении температуры тета-фаза обосабливается от твердого рас-
твора и превращается в стабильную коагулирующую тета-фазу.
      Таким образом, различают два вида старения: зонное, связанное с обра-
зованием только зон Г - П, и фазовое, при котором возникают метастабиль-
ные и стабильные фазы.
      Скорость искусственного старения сильно зависит от температуры (ри-
сунок 15.4): повышение температуры ускоряет процесс. Однако в сплавах
системы Al-Cu с 3-5 % меди получаемая при этом максимальная прочность
тем ниже, чем выше температура старения. Наибольшее упрочнение получа-
ют при естественном старении в результате образования зон Г-П-1.
      Следует отметить, что не всегда максимум прочности достигается есте-
ственным старением, более того, во многих высокопрочных сплавах естест-
венное старение не протекает вообще. В более сложных по химическому со-
ставу сплавах наибольшая прочность наблюдается при искусственном старе-
нии в результате образования метастабильных фаз (см. приложение А, таб-
лица А.4, сплавы на основе системы Al-Mg-Si).




178