Способы упрочнения сплавов.
1. Наклеп — упрочнение металла под действием пластической деформации.
Под действием приложенных извне сил металл изменяет свою форму, относительные размеры- деформация. При малых степенях деформации сохраняется пропорциональность между деформацией и напряжением (металл деформируется упруго).
Упругой деформацией называют деформацию, влияние которой на форму, структуру и свойства тела полностью устраняется после прекращения действия внешних сил.
При нагружении выше предела текучести и при последующем снятии нагрузки возникает остаточная деформация. Процесс, вызывающий остаточную деформацию, называется пластическим деформированием.
При новом нагружении способность металла к пластической деформации уменьшается; предел текучести повышается. Чтобы вызвать пластическую деформацию, следует приложить большие напряжения (возрастает предел текучести).
2. Перекристаллизация — это упрочнение металлов в сплавов путем измельчения зерна, происходящего при нагреве или охлаждении в результате полиморфного превращения.
Причиной измельчения зерен является полиморфное превращение. При нагреве в двухфазную область (1-2) происходит образование зерен новой фазы ( гамма ), размеры которых меньше. чем сходной фазы (гамма) (рис.4). Новые зерна ( гамма ) значительно не изменяют своих размеров до тех пор, пока не произойдет полная перекристаллизация альфа-> гамма .При нагреве выше точки 2 начинается рост зерен гамма -фазы. Поэтому температуру нагрева следует выбирать немного выше точки 2. Наряду с повышением прочности улучшаются пластичность и вязкость.
3. Дисперсионное твердение — упрочнение сплава за счет выделений иэ пересыщенного и поэтому неравновесного твердого раствора большого количества мелких (дисперсных) частиц, которые препятствуют пластическому деформированию и тем самым упрочняют сплав. Происходит в сплавах с частичным распадом твердого раствора (рис.3).
Наклонная линия на «1-2» диаграмме указывает на уменьшение растворимости компонента В в альфа -твердом растворе при снижении температуры. Состав твердого растворе может изменяться от альфа а до альфа2 . Эхо вызывает образование вторичных кристаллов избыточного компонента.
При медленном охлаждении сплава (I) в нем протекает диффузионное превращение: из твердого раствора Ж выделяются, частицы второй фазы (В2) и происходит ах коагуляция. В результате образуется равновесная двухфазная структура, состоящая из зерен твердого раствора ‘состава ( альфа 2 > я крупных частиц В2. Прочностные свойства сплава невысокие, пластичность и вязкость сравнительно высока.
Полиморфное превращение в сплавах. Влияния превращения на структуру и свойства.
Полиморфное превращение – Изменение типа кристаллической решетки
Бездиффузионные превращения — превращения, Связанные с перемещением ионов только в пределах элементарной кристаллической ячейки. К ним относятся полиморфные превращения, например, Fe альфа-> Fe гамма
Для бездиффузионных превращений характерны:
а) перемещение ионов на небольшие расстояния: одного или нескольких межатомных расстояний;
б) большая скорость превращения;
в) сохранение числа и состава фаз
Источник