Отжиг для снятия остаточных (внутренних) напряжений

§ 3. Т.О. сплавов, имеющих ограниченную переменную растворимость компонентов в твёрдом состоянии
Сплавы: Al-Cu, Cu-Be, Ni-Al, и др.
Компоненты: А и В

§ 3.1. Превращения в сплавах при нагреве и охлаждении

сплав Al-Cu (4 % Cu), х100
сплав Al-Cu (4 % Cu), х1000
сплав Al-Cu (12 % Cu), х1000
эвтектика

ё
В результате медленного охлаждения сплавы приобретают равновесную структуру (кристаллы твёрдого раствора и вторичной фазы), имеют низкую прочность и высокую пластичность.
В результате быстрого охлаждения сплавы приобретают неравновесное структурное состояние (пересыщенный твёрдый раствор), имеют пониженную (min) прочность и повышенную (max) пластичность. Такое структурное состояние является стабильным до тех пор пока сплав остаётся
«холодным»
(т.е. в нём не протекают процессы диффузии).

§ 3.2. Изменение структуры и свойств сплавов при распаде пересыщенного твёрдого раствора в результате его нагрева.

I стадия – образование зон Гинье́-Престо́на
(зон Г-П)

когерентная связь
полукогерентная связь

некогерентная связь

изменения в микроструктуре
зонное старение
фазовое старение
сплав Al-Cu (4 % Cu), х100
Не видны ! Видны только в электронный микроскоп (тонкая структура)
сплав Al-Cu (4 % Cu), х900
Видны в микроскоп !

У сплавов, имеющих ограниченную переменную растворимость компонентов в твёрдом состоянии при распаде пересыщенного твёрдого раствора протекают схожие превращения, поэтому у всех у них будет схожий характер изменения свойств.
На какой стадии получают max упрочнение?
Чаще всего в районе I и II стадий (для Al сплавов – на I стадии, для Cu сплавов – на I-II)
- Смотря какой сплав.

§ 3.2. Упрочняющая Т.О. сплавов с переменной растворимостью.
закалку выполняют в заготовках, а затем проводят их механическую обработку.

Б. Старение
Цель: получение max прочности; выполняется на уже готовых деталях;
Условия проведения:
- нагрев: А что зависит от температуры старения? -
Всё !

(лопатки ГТД) сплавы Ni-Al
(супер пружины) сплавы Cu-Be
дюралюмины Al-Cu
естественное старение
искусственное старение
технологическое разделение процесса старения

Сплавы с переменной растворимостью (или стареющие сплавы, или дисперсионно-твердеющие сплавы)
Цели Т.О.
разупрочнить
для механической обработки
упрочнить
отжиг
нерационально, как правило не делают
закалка + [механическая обработка] + старение
I, II, III, IV и V сплавы
Какие сплавы нельзя упрочнить?
Какие сплавы можно упрочнить?
Какие сплавы можно хорошо упрочнить?
Какие сплавы испытывают самое сильное упрочнение?
I
II, III, IV и V
II и III
III

§ 4. Т.О. сплавов, компоненты которых имеют полиморфное превращение
Полиморфное превращение наблюдается во многих сплавах: в сталях, чугунах, в двухфазных алюминиевых бронзах, в сплавах на основе титана и др.
Принципы Т.О. для таких сплавов одни и те же, разница только в некоторых особенностях фазового превращения.
Т.О. для таких сплавов будем изучать на примере
сплавов железо (Fe) – углерод (C)

1/4
~ 1,5 см
~ 1,5 см
~ 8 см
~ 3 см
10 делений ~ 14-15 см
10 делений ~ 14-15 см
1/3
1/3
1/3
1/4
1/4
1/4
1/4
½
½

чуть выше 10-го деления
чуть ниже 10-го деления
чуть ниже 9-го деления
½
½
чуть правее, чем координата 0,02 % С

чуть ниже 8-го деления
половина между 6-м и 7-м делениями

половина между 2-м и 3-м делениями
чуть правее, чем координата 0 % С