🗊 Презентация Старение бериллиевой бронзы

Теоретические сведения Образование пересыщенных твердых растворов

Старение сплавов Зоны Гинье — Престона (зоны Г - П) представляют собой весьма малые (субмикроскопические) объемы твердого раствора с резко повы­шенной концентрацией растворенного компонента, сохраняющие решетку растворителя. Скопление растворенных атомов вызывает местное изме­нение периода решетки твердого раствора. При значительной разнице в размерах атомов А и В, как это, например, наблюдается в сплавах А1 -Сu, зоны Г - П имеют форму дисков, толщина которых (учитывая искаже­ния решетки) составляет несколько межатомных расстояний (рис.2), диаметр — 10-50 нм. Диски закономерно ориентированы относитель­но пространственной решетки растворителя. При небольшом различии в атомных диаметрах компонентов, как, например, в сплавах А1 - Zn, обогащенные зоны имеют форму сфер. Многочисленные зоны Г - П затрудняют движение дислокаций — для прохождения дислокации через зону и окружающую ее область с искажен­ной решеткой требуется приложить более высокое напряжение. Метастабильные фазы имеют иную пространственную решетку, чем твердый раствор, однако существует сходство в расположении атомов в определенных атомных плоскостях их решеток, что вызывает образова­ние когерентной (или полу когерентной) границы раздела. Когерентная граница при некотором различии кристаллической структуры приводит к появлению переходной зоны с искаженной решеткой (рис. 2, б). Для метастабильных фаз характерна высокая дисперсность, что значительно повышает сопротивление движению дислокаций. Стабильная фаза АmВn имеет сложную пространственную решетку пониженным числом элементов симметрии и с большим числом атомов в элементарной ячейке. Вторичные кристаллы со стабильной структурой в большинстве сплавов выделяются в виде достаточно крупных частиц. Значитель­ное различие кристаллической структуры твердого раствора и стабиль­ных кристаллов приводит к образованию некогерентной границы раздела (рис. 2, в) и, следовательно, к минимальным искажениям решетки твер­дого раствора вблизи границы. Упрочнение сплава при образовании ста­бильных кристаллов АmВn оказывается меньшим, чем при образовании зон Г - П и метастабильных

Старение сплавов В большинстве сплавов при старении получаются выделения нескольких типов. В общем случае при распаде пересыщенных твердых растворов могут возникать следующие образования (они перечисляются в порядке возрастания энергии активации зарождения): 1) зоны Гинье — Престона; 2) кристаллы метастабильной фазы; 3) кристаллы стабильной фазы.

Примеры стареющих сплавов Из цветных сплавов конструкционного назначения широко используются алюминиевые сплавы. Такие сплавы обычно характеризуются ограниченной переменной растворимостью легирующих элементов в алюминии в твердом состоянии. Для них разработан особый вид двухэтапной упрочняющей термической обработки 1. Закалка с получением перенасыщенного, термодинамически неустойчивого твердого раствора легирующих элементов в алюминии. 2. Старение путем повторного нагрева закаленного сплава до невысоких температур (в некоторых сплавах проводится без нагрева путем выдержки в течение нескольких суток при комнатных температурах).

Механические свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов

Бериллиевые бронзы относятся к классу так называемых дисперсионно упрочняемых сплавов, характерной особенностью которых является зависимость растворимости легирующих компонентов от температуры. При закалке из однофазной области в твердом растворе фиксируется избыточное количество атомов легирующего компонента по сравнению с равновесным состоянием для данной системы. Образовавшийся пересыщенный твердый раствор термодинамически неустойчив и стремится к распаду, процесс активизируется с повышением температуры. Эффект упрочнения определяется дисперсностью выделений образовавшихся при распаде. Бериллиевые бронзы относятся к классу так называемых дисперсионно упрочняемых сплавов, характерной особенностью которых является зависимость растворимости легирующих компонентов от температуры. При закалке из однофазной области в твердом растворе фиксируется избыточное количество атомов легирующего компонента по сравнению с равновесным состоянием для данной системы. Образовавшийся пересыщенный твердый раствор термодинамически неустойчив и стремится к распаду, процесс активизируется с повышением температуры. Эффект упрочнения определяется дисперсностью выделений образовавшихся при распаде.

Цель работы: установить оптимальный режим термической обработки бериллиевой бронзы заданной марки Цель работы: установить оптимальный режим термической обработки бериллиевой бронзы заданной марки Порядок выполнения работы 1. Определить твердость образцов Бр.Б2 в исходном состоянии. 2. Провести закалку в воде из бронзы после оптимальной температуры нагрева. Замерить твердость, изучить микроструктуру. 3. Закаленные образцы подвергнуть старению при температурах 250,300, 350, 400ºС, с выдержками 15, 30, 45, 60, 90 мин. 4. После старения замерить твердость, выборочно изучить микроструктуру. Заполнить таблицу.