Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 103 стр.

твердый раствор меди в алюминии. Состояние такого              На третьей стадии завершается образование вторичной
сплава термодинамически неустойчиво, и с течением          фазы CuAl2 (Ө’-фазы), решетка которой отделяется от
времени       происходит       старение     дуралюмина,    решетки α-твердого раствора. Искажения решетки α
сопровождающееся изменением структуры и механических       твердого раствора устраняются, и прочность сплава
свойств.                                                   значительно снижается, поэтому третья стадия старения
    Старение, протекающее при комнатной температуре,       недопустима. Следовательно, искусственное старение
называется естественным, а при повышенной температуре -    требует соблюдения режима процесса по температуре и
искусственным.                                             времени. Наиболее высокий комплекс механических
    При естественном старении на определенных              свойств дуралюмин имеет в результате закалки в воде с t =
кристаллографических плоскостях решетки α-твердого         500° С с последующим естественным старением. Влияние
раствора выделяется избыточная медь, образуются так        температуры и времени искусственного старения на
называемые зоны Гинье-Престона. Появление этих зон         механические свойства показано на рисунке 2.
приводит к искажению кристаллической решетки α-                Температура закалки оказывает существенное влияние
твердого раствора, вследствие чего сплав упрочняется.      на механические свойства (рис. 3). Недогрев до
Например, свежезакаленный дуралюмин имеет σв =             оптимальной температуры приводит к неполному
250МПа. Продолжительность естественного старения –         растворению вторичных фаз, что снижает эффект
несколько суток.                                           упрочнения при последующем старении сплава. Перегрев
Искусственное старение проводят при С = 100 - 175° С в     ведет к оплавлению по границам зерен и их окислению, при
течение нескольких часов. С повышением температуры         этом прочность и пластичность резко падают.
старения диффузионные процессы ускоряются и старение           Отжиг      дуралюмина      проводится     с   целью
проходит более интенсивно. Процесс искусственного          восстановления структуры и механических свойств после
старения можно разбить на три стадии.                      холодной пластической деформации (наклепа), а также с
    На первой стадии образуются зоны Гинье-Престона,       целью разупрочнения дуралюмина после закалки и
как и при естественном старении, но размеры зон            старения. При отжиге дуралюмин нагревают до тем-
значительно больше, а их количество - меньше. В            пературы 3500-370° С, что приводит к полному распаду
результате искажается меньшее число кристаллов, чем при    пересыщенного твердого раствора и выпадению вторичных
естественном старении. Поэтому упрочнение при              фаз CuAl2, CuMgAl2 и др. При этом прочность и твердость
искусственном старении не достигает уровня упрочнения      сплава     снижается,   а   пластичность     повышается.
при естественном старении.                                 Микроструктура Д16 в различных состояниях описана в
    На второй стадии из выделявшейся меди образуется       таблице 1.
соединение, близкое по составу CuAl2 (Ө’-фазы), решетка        Оборудование и приборы, учебно-наглядные пособия
которого когерентно связана с кристаллической решеткой α   В работе используются:
-твердого раствора.                                        муфельные печи СНОЛ 1,6. 2,5. 1/9-43;


                       198                                                         199