Загартовування сплавів Al
Загартовування (також загартовування або загартовування) алюмінієвих сплавів означає термічну обробку, яка збільшує твердість і міцність матеріалу.
Властивість матеріалу "загартовуваність" є важливою передумовою використання алюмінієвих компонентів та конструкцій, виготовлених з алюмінію, у багатьох технічних областях застосування. Наприклад, вся авіаційна техніка навряд чи була б можливою без затверділих у віці алюмінієвих сплавів. Оскільки алюміній у поєднанні з різними іншими елементами здатний утворювати загартовувані сплави, він може задовольнити цю важливу основну вимогу. Крім того, існує можливість позитивного впливу на показники міцності алюмінієвих сплавів щодо міцності, необхідної технології, за допомогою термічної обробки, спеціально розробленої для відповідних умов розчинності.
Важливі вимоги до затвердіння алюмінієвих сплавів
- обмежена змішуваність
- межа насичення легуючих елементів, які переважно присутні у змішаному кристалі, повинен помітно зменшуватися при зниженні температури
- повинна бути можливість «заморозити» перенасичений стан при раптовому охолодженні
- Фази збільшення сили можна усунути старінням
Загартовування алюмінієвих сплавів
З деякими матеріалами можна досягти величезного збільшення міцності завдяки появі крихких опадів. Передумовою цього є те, щоб частинки осаду повністю проникали в матрицю. Конкретна форма розподілу осадів визначається умовами зародження. Якщо грубий розподіл потрібно перетворити на дрібно розділену форму опадів, частинки осаду повинні бути повністю реформовані в змінених умовах. Цей механізм стосується також алюмінієвих сплавів.
Затвердіння сплаву відбувається у три основні фази трансформації. Для ілюстрації пояснення подано нижче за допомогою двійкової системи. Обрана модель складається з фаз α і β, де α являє собою матрицю, що підлягає консолідації, а β - крихку другу фазу.
Фаза затвердіння 1:
Перша мета - розчинення β-фази. Для цього в однофазній зоні α-фази проводиться термічна обробка розчином. Посилаючись на малюнок, температура зараз становить Т2. При цій температурі β-фаза розчиняється в α-фазі, яка складається переважно з атомів В.
Фаза затвердіння 2:
Після цього відбувається раптове охолодження, щоб будь-яка дифузія була придушена. Нарешті, при температурі T1 є пересичений α змішаний кристал. Тепер він містить більше атомів B, ніж це відповідало б фактичній рівновазі при температурі T1. Точний ступінь перенасичення показаний у вигляді відрізка на осі концентрації (ізотерма Т1). Перша точка відрізка - це перетин ізотерми Т1 з межею лінії фази α/α + β. Крім того, з цієї ізотерми можна зчитати точні коефіцієнти концентрації (див. Вісь концентрації при температурі T1). Друга точка перетину вказує на перпендикуляр точки *) до цієї ізотерми. На показаній ілюстрації це розділ xü.
Фаза затвердіння 3:
На третьому етапі усуваються частинки В та всі частинки, що містять атоми В. Для цього дифузія, придушена раптовим охолодженням, стимулюється знову контрольованим чином. Техніки називають цей процес аутсорсингом. Це призводить до дрібнодисперсних осадів, які генерують поля спотворень, також відомі як матричні сітки. Цей процес впливає на всі процеси формування дислокації та дислокаційного руху. Якщо вже є вивихи, вони блокуються. Результатом роботи алюмінієвих сплавів є обмежена пластична деформаційність, що в техніці називається твердінням.