§ 6.8. Зв'язок між діаграмами стану і можливістю термічної обробки сплавів

Термічною обробкою називають сукупність операцій нагрівання й охолодження сплавів по визначеному режимі з метою одержання необхідних структур і властивостей сплавів.

Наявність фазових перетворень у твердому стані широко використовується для зміни структури і властивостей сплавів методом термічної обробки. Так, наприклад, нагріванням сплаву // (мал. 6.7, а) вище крапки температури м одержуємо стан сплаву, що відповідає у-т^РД⁰¹^ розчину. При швидкому охолодженні цього сплаву можна загальмувати виділення ое||-кристаллов і зафіксувати при нормальній температурі пересичений твердий розчин у, що, природно, буде мати властивості, відмінні від властивостей сплаву в рівноважному стані.

Нагріванням сплавів /// (див. мал. 6.6, а) вище температур крапок 4 в область а-фази і наступним швидким охолодженням можна загальмувати цілком або частково фазові перетворення, що повинні протікати відповідно до діаграми стану при охолодженні. Одержимо якийсь нерівновагий стан з особливими властивостями.

Нагрівання сплаву вище температури фазового перетворення у твердому стані з наступним швидким охолодженням з метою одержання нерівновагої структури, називаною загартуванням.

Природно, що сплав у загартованому стані хитливий і прагне до переходу в рівноважний стан, що може бути досягнуте при достатньому русі атомів (дифузії).

Нагрівання загартованого сплаву нижче температур фазових перетворень сприяє розвитку дифузійних процесів і зменшенню ступеня неравновесности сплаву.

Нагрівання загартованого сплаву нижче температур фазових перетворень у твердому стані з метою одержання більш рівноважного стану називається відпусткою. Різновидом відпустки є також старіння, що полягає в тім, що в

загартованих сплавах при нормальній (природне старіння) або при підвищених температурах (штучне старіння) протікають процеси, що наближають сплав до більш стійкого стану.

Процеси старіння звичайно супроводжуються підвищенням міцності і зменшенням пластичності і в'язкості сплаву. Старіння сплавів після загартування називають також дисперсійним старінням. Таким чином, можна розрізнити відпустка упрочняющий (старіння) і зм'якшуючий (власне відпустка).

Для одержання сплаву в рівноважному стані необхідне нагрівання його до температури вище температури фазових перетворень у твердому стані і дуже повільне охолодження, щоб усі фазові перетворення встигли в максимальному ступені вчинитися. Така термічна обробка називається фазовим отжигом.

Таким чином, на підставі діаграм стану встановлюється можливість або неможливість здійснення того або іншого виду термообробки, а також температурний режим термообробки.

№ 24. Чи можна провести загартування і фазовий отжиг сплавів VIII і ХИ, що кристалізуються відповідно до діаграми стану, показаної на мал. 6.6, а?

Відповідь: 1) можна див. с. 186; 2) для сплаву VIII не можна, для сплаву XII можна, див. с. 186

№ 25. З чого буде складатися структура сплаву // (мал. 6.7, а) після загартування, якщо нагрівши був при Т^>Т>Т& і охолодження проводилося так, що дифузійні процеси були цілком подавлені?

Відповідь: структура буде складатися: 1) з а 4-У. ^см- ^с- 186; 2) пересиченого твердого розчину р, див. с. 186; 3) з р- і у-твердих розчинів, див. с. 186.