Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в техните проучвания и работи, ще бъда много благодарен.
Алуминиева сплав Guinier Престън Zone
Guinier-Prestonazony - представлява много малки (под-микроскопични) количества от твърд разтвор с много по-висока концентрация на разтвореното вещество, разтворител закрепващите пръти. Натрупването на разтворените атома причинява локална промяна решетка период от твърдия разтвор. Когато значителна разлика в размера на атома А и В, като, например, наблюдавано в сплави Al-Cu (атомен радиус на Al е равно на 0.143 пМ; Cu - 0128 пМ) Guinier-Preston зони имат формата на дискове, чиято дебелина (за това изкривяването решетка) на няколко interatomic диаметър разстояния - 10-50 нм. Дискове естествено ориентирани относителна разтворител пространствена решетка. С малка разлика в атомните диаметрите на компоненти, такива като, например, в Al-Zn сплав (Zn атомен радиус е 0.138 пМ) обогатени зони имат формата на сфери.
След охлаждане трябва стареене, когато сплавта се оставя да престои при стайна температура в продължение на няколко дни (естественото стареене) или за 10-24 часа при повишена температура (изкуствено стареене).
В процеса на стареене настъпва разлагане на свръхнаситен разтвор твърдо вещество, което се придружава от втвърдяване на сплавта. Разлагане на свръхнаситен твърд разтвор в решетката на мед чиито атоми са подредени статистически равномерно се среща в няколко етапа, в зависимост от температурата и продължителността на стареене. Когато естествен (при 20 ° С) или ниска температура изкуствено стареене (под 100-150 ° С), не се наблюдава разлагане на твърд разтвор с освобождаването на излишък фаза; при тези температури, медните атоми се движат в кристалната решетка на твърд разтвор Б на много малко разстояние и на самолети развиват в ламеларни образувания или колела - зона Guinier-Preston (GP-1). GP-1 зона в Al-Cu сплави 1-10 пМ дълго и 0,5-1 пт дебел, повече или по-малко равномерно разпределени в рамките на всеки кристал. концентрацията на медта в зони GP-1 е по-малко от CuAl2 (54%).
Ако сплавта след естествено стареене накратко (няколко секунди или минути) се нагряват до 230-270 ° С и след това бързо се охлажда, той се отстранява и напълно закаляване свойства на сплавта ще съответстват svezhezakalennomu състояние. Това явление се нарича завръщане след стареене. Омекване на връщане поради факта, че зоните GP-1 при тези температури са нестабилни и поради това се разтварят в твърд разтвор, и отново медните атоми, повече или по-малко равномерно разпределени в рамките на всяка кристална на твърдия разтвор, както и след втвърдяване. При последващо сплав отново оставя за зрял при стайна температура в образуването на GP зони и 1-втвърдяване сплав. Въпреки това, след връщането и последваща застаряването влоши корозионните свойства на сплавта, което усложнява използването на възвръщаемост за практически цели. Продължителното излагане на 100 ° С или повече часа при 150 ° С води до образуването на Guinier-Preston зони с по-голяма величина (дебелина 1-4 пМ и диаметър 20-30 пМ) с подредена структура, различни от б-твърд разтвор. концентрацията на медта в тях съответства на неговото съдържание CuAl2. Тези зони А1 сплави - Cu се нарича GP-2. С увеличаване на стареене процеси температура дифузия, и следователно, структурни трансформации и процеси се появяват по-бързо. Потапя в продължение на няколко часа при високи температури (150-200 ° С) води до образуването където диспергирани на GP-2 разположен зони (tonkoplastinchatyh) частици i'intermediate фаза не се различава по химичен състав от стабилна и фаза ( CuAl2), но имат отлична кристална решетка. Г-фаза частично последователно свързани с твърд разтвор. Повишаване на температурата до 200-250 ° С води до коагулация на метастабилната фаза и до образуването на стабилна фаза и като несвързан с границите на матрицата.
По този начин, само зоната GP-1 се формират по време на естественото стареене. С изкуствено стареене последователност на структурни промени в сплави A1-Cu може да бъде представено чрез следната схема: GP-1> GP-2> и "> ф.
Все пак, това не означава, че един образование "на място" на друг. Възможно е, че наличието на последващо образуване или фаза настъпва след първоначалното разтварянето.
Тази обща схема гниене свръхнаситен твърд разтвор в сплави Al-Cu важи и за други сплави. Разликата се свежда само до факта, че различните сплави не е същия състав и структурата на зони и получените фази.
За застаряването на алуминиеви сплави на различни състави съществува и тяхната температура-време домейн на лентата (образуване на GP-1 и GP-2) и фаза (U 'и U-фаза) стареене.
Количеството на втвърдяване чрез охлаждане и стареене зависи от естеството на твърдост фаза, размера на техните частици, техните количества и разпределение. Повечето закалени сплави се постига чрез MgZn2. Mg2 Si и S-фаза (Al2 CuMg), като сложна структура и състав, различен от б-твърд разтвор.
След престояване зона сплави често имат по-висока граница на провлачване и относително ниско съотношение u0,2 / UV (# 63; 0,6ch0,7), повишена пластичност, добра устойчивост на корозия и ниска чувствителност към крехко разрушаване. Това е така, защото напречните размествания по време на деформация зона без да се създава значителна устойчивост към първоначалната деформация. Липсата на интерфейса между зоните на GP-1 или GP-2 с фаза матрица определя добра устойчивост на корозия.
След престояване фаза съотношение u0,2 / SW се повишава до 0.9 - 0.95 и еластичност, твърдост, устойчивост на крехко разрушаване и намаляване на стреса корозия. В този случай, деформация дислокация обгърне частици метастабилни фази, образуване на множество дислокация линии и избран клъстер. Като следствие, началната съпротивление на деформация се увеличава и пластичност се намалява. По време на коагулация образуваните фази (коагулация стареене) якостни свойства в началния етап, първо се увеличава, достига максимум и след това намаляват. Пластичността, издръжливост и устойчивост на корозия, се увеличават.
Поставен Allbest.ru