СодержаниеВВЕДЕНИЕ 5
1.1. Вылеживание при комнатной температуре (естественное старение) 11
1.2. Вылеживание при повышенной температуре (искусственное старение) 12
1.3. Ступенчатое старение (частный случай искусственного старения) 14
1.4. Холодная деформация и естественное старение 15
1.5. Холодная деформация и искусственное старение 16
1.6. Зонное, фазовое и коагуляционное старение 17
1.7. Старение сверхпластичных сплавов системы Al–Zn 20
1.8. Влияние примесей на процессы старения 21
1.9. Влияние примесей на старение двойных алюминиевых сплавов 22
1.10. Влияние примесей на процессы старения сплавов Al–Zn 24
2. ДИНАМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ 26
2.1. Влияние циклической нагрузки на старение 26
2.2. Влияние давления на старение сплава Al–Zn 28
2.3. Динамическое старение сплавов 30
2.4. Динамическое старение алюминиевых сплавов 33
2.5. Некоторые закономерности протекания процессов в сплавах Al Zn после их закалки 36
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. 38
3.1. Методика приготовления сплавов, образцов 38
3.2. Описание установки 40
3.3. Методика проведения эксперимента 40
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 43
4.1. Результаты исследования динамического старения сплава Al+80% Zn+l%Mg методом измерения твердости 43
ВЫВОДЫ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ 48ВведениеМы живем в век технического прогресса. Создаются все новые вы-сокопроизводительные машины, строятся высотные здания, увеличивают-ся скорости транспортных машин. Все это требует повышения прочности и надежности материалов, из которых изготавливаются такие машины и со-оружения. Основным материалом во всех отраслях промышленности явля-ется сталь и сплавы различных металлов. Вот почему усилия ученых и ин-женеров постоянно направлены на то, чтобы повысить качество исполь-зуемых материалов, увеличить прочность и долговечность. Термомехани-ческая, термическая и др. обработка является мощным фактором повыше-ния всех эксплутационных свойств стали. [1]
Существенным резервом экономии металла является повышение эффективности его использования за счет разработки и внедрения в про-мышленность новых методов упрочнения, среди которых преимуществен-ное значение имеет термомеханическая обработка (ТМО) во всех ее разно-образных вариантах. [2]
Одним из вариантов ТМО является процесс, основанный на пре-вращениях, происходящих в поле напряжений в сплавах пересыщенных твердых растворах – при старении или отпуске.
Этот процесс применительно к закаленным сталям называют отпус-ком под напряжением или под нагрузкой, а применительно к сплавам, не претерпевающим при закалке фазовых и, в частности, мартенситных пре-вращений – старением под напряжением. Вместе с тем, поскольку в том и в другом случае происходит распад пересыщенного твердого раствора в непрерывно изменяющемся поле напряжений, созданном внешней нагруз-кой, и соответственно непрерывно изменяется напряженное и структурное состояние сплава, указанный процесс целесообразно назвать динамиче-ским старением.
Поле напряжений, действующее в процессе динамического старе-ния, влияет не только на уровень микронапряжений, существующие в за-каленных сплавах или возникающих при распаде твердого раствора, но также и на субструктуру, вызывая изменения плотности и расположение дислокаций, и, наконец, на морфологию и распределение частиц образую-щихся избыточных фаз. Эти субструктурные и структурные изменения со-стояния сплавов существенно повышают характеристики прочности, осо-бенно сопротивление малым и пластическим деформациям, релаксацион-ную стойкость, усталостную (в том числе малоцикловую) прочность при одновременном, правда небольшом, увеличении пластичности, вязкости и сопротивления разрушению. Указанные закономерности изменения свойств наблюдаются в сплавах самого различного состава, но представ-ляющих собою после закалки пересыщенные твердые растворы. Это сви-детельствует об общих чертах изменений, которые происходят при дина-мическом старении.
Термомеханическая обработка относится к комбинированным спо-собам изменения строения и свойств сплавов. При ТМО совмещается пла-стическая деформация и термическая обработка. Как при пластической деформации, так и при термической обработки повышение прочности все-гда связано с уменьшением пластичности и ударной вязкости. Это часто является ограничением применения той или иной обработки. [3]Литература1. Райцес В.Б. Термическая обработка. М. Машиностроение, 1980. С. 3–4.
2. Технология металлов и сварка. /Под общей ред. проф. П.И. Полухина. М.: Высшая школа, 1977. С. 125–132.
3 Технология металлов. /Под ред. Б.В. Кнорозова. – М.: Металлур-гия, 1978. С. 268.
4. Алексеева Л.Е. Исследование влияния Внешнего упругого на-пряжения на процессы старения мартенситностареющей стали с прочно-стью выше 2000 МПа. // Прочность и пластичность металлов и сплавов. М., 1985. С. 23–24.
5. Пастухова Ж.П.. Рахштадт А.Г., Каплун Ю.А. Динамическое ста-рение сплавов. М.: Металлургия, 1985.
6. Чуистов К.В. Старение металлических сплавов. Киев: Наук. Дум-ка, 1985. С.229.
7. Новиков И. И Теория термической обработки металлов. М., Ме-таллургия. С. 114.
8. Буйнов Н.Н., Захарова Р.Р Распад металлических твердых пере-сыщенных растворов. М.: Металлургия, 1964. С. 12–17.
9. Алюминиевые сплавы. /Под ред. X. Нильсен, В. Хуфнагель, П. Ганулис. М.: Металлургия, 1979.
10. Квасов Ф.И., Фридляндер И.Н. Алюминиевые сплавы типа ду-ралюмин. М : Металлургия, 1984.
11. Фридляндер И Н Алюминиевые деформируемые конструкцион-ные сплавы. М.: Металлургия, 1979. С. 58–70, 207.
12. Ямалеев К М. Диффузионное рассеяние рентгеновских лучей стареющими сплавами М. Наука, 1973. С. 99.
13. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка метал-лов. М.: Изд–во АН СССР, 1979.
14. Saurwaed F. Auchiv MetaUkiinde, 1993.
15. Шашков О.Д. Рентгенографическое исследование начальной стадии старения сплава Al–Zn с добавками третьего компонента. Авторе-ферат канд. дис. канд. физ.–мат. наук. Свердловск, 1964.
16. Земский С.В., Мальцева Г.К. Диффузионные процессы в метал-лах. Тула: ГПИ. 1974.
17. Фомин Н. Е. Автореферат канд. дис., Саранск: Мордовский гос. Университет им. Н. П. Огарева.
18. Арутюнян Р.А., Бовда С.В., Чебанов В.М. О влиянии деформа-ционного старения под нагрузкой на циклическое поведение стареющих сплавов. // Проблемы прочности. 1981. № 2. С. 7–9.
19. Гордиенко Л.К. Субструктурное упрочнение металлов и спла-вов. М.: Наука, 1973. С. 233.
20. Буйнов Н.Н., Романова P.P., Караханян Р.А. Влияние деформа-ции гидрокструкцией на структуру стареющего сплава алюминий–цинк. // ФММ. 1970. 29. Вып. 2. С. 277–288.
21. Тяпкин Ю.Д., Травина Н Т . Угарова Е.В. Влияние двухступен-чатого старения на пространственное распределение частиц ?'–фазы и ме-ханические свойства монокристаллов сплава Ni–14 ат.% Аl. // ФММ. 1977. 44. Вьш. 6. – с. 1222–1229.
22. Тяпкин Ю.Д., Травина Н.Т., Козлов В.П., Угарова ЕВ Влияние внешних нагрузок на кинетику старения и закономерности пространствен-ного распределения частиц ?'–фазы в никелевых сплавах. // ФММ, 1976, 42. Вып. 6. С. 1294–1300.
23. Гаврилова Н.В., Тяпкин Ю.Д., Усиков М.П. Электромикроско-пическое исследование пространственного распределения зародышей фазы выделения при старении сплавов Cu–Be. M.: Наука. 1967. №5.
24. Price R., Kelly A. Acta. Met., 1963, v.11, №4, p. 915–917.
25. Phillips V. A., Tanner L.E. Acta. Met., 1963, v.24, №4, p. 441–448.
26. Гайдученя В.Ф., Шнейберг А.М. Поведение сплавов Д16 и В65 при динамическом старении. // Металлы. 1991. С. 107–111.
27. Телешов В.В., Ланцова Л П , Быков Ю.И., Дмитриева М.Н. За-кономерности изменения механических свойств и удельной электропро-водности при искусственном старении листов из сплава АК4–2ч. // Метал-ловедение и термическая обработка металлов (МиТОМ). 1997. №2. С. 20–23.
28. Гончаренко Е.С., Мельников А.В., Черкасов В.В., Ветроград-ский В.А. Влияние режимов закалки на структуру и свойства сплава сис-темы А1–Mg. // Металловедение и термическая обработка металлов (Ми ТОМ). 1997. №6. С. 13–16.
29. Процив Ю.В. Влияние режимов старения на твердость и количе-ство ?'–фазы жаропрочных никелевых сплавов ХН56ВМТЮ и ХН77ТЮР. // Металловедение и термическая обработка металлов (МиТОМ). 1997. №11. С. 27–З0.
30. Гончаренко Е.С., Мельников А.В.. Черкасов В.В.. Пархоменко Н.А. Оптимизация режимов старения сплавов системы Al–Mg с целью ста-билизации структуры и механических свойств. // Металловедение и терми-ческая обработка металлов (МиТОМ). 1997. №8. С. 32–34.
31. Сандлер ВС.. Никольская Т.И., Колобнев Н.И . Хохлатова Л.Б. Влияние холодной деформации на структуру и механические свойства листов сплава 1430. // Металловедение и термическая обработка металлов (МиТОМ). 1996. №4. С. 22–24.
32. Муратов B.C. Особенности формирования структуры и свойств быстрозатвердевших алюминиевых сплавов // Металловедение и термиче-ская обработка металлов (МиТОМ). 1997. №5. С. 31–34.
33 Рабинович М.Х., Маркушев MB – Мурашкин М.Ю. Особенности формирования субмикрокристаллической структуры при деформационно–термической обработке алюминиевого сплава 1420 в различном исходном состоянии. // Металловедение и термическая обработка металлов (Ми-ТОМ). 1997. №4. С. 36–39.
34. Скворцов А.И. Влияние легирования, термической обработки и деформации на структуру и свойства демпфирующих Zn–Al–сплавов. // Металловедение и термическая обработка металлов (МиТОМ). 1996. №9. С. 27–29.
35. Антипов А.И., Моисеев В.Н., Модер Н.И. Упрочнение титано-вого сплава ВТ35 при старении. //Металловедение и термическая обработ-ка металлов (МиТОМ). 1996. №12. С. 22–25.
36. Кристиан Дж. Сб. Физическое металловедение. М.: Мир, 1968.
37. Хорди Г.К., Хилл Т.Д. Успехи физики металлов. М.: Метал-лургиздат, 1956.'
|
|
