17) Механизм коагуляции и сфероидизации.

Образование сферических частиц (например,из сферических выделений) называют сфероидизацией С., укрупнение выделений – коагуляцией К. Эти процессы происходят путем переноса вещества через твёрдый раствор. Концентрация твёрдого раствора(далее это наз-ся избыточная фаза) при его распаде зависит от размера частиц выделившейся фазы; и чем они меньше тем больше концентрация тв.раствора. В состаренном сплаве из-за разных условий роста размеры частиц изб-ной фазы не одинаковы: есть и крупные, и более мелкие. Рядом с мелкими частица концентрация В в растворе выше, а рядом с большими частицами концентрация меньше. Из-за разности концентраций компонент В диффундирует в α -растворе от границ раздела с мелкой к более крупной частицам фазы, с другой стороны компонент А – от крупной к мелкой. Такое перераспределение компонентов приводит к тому, что у более крупных кристаллов β-фазы тв.раствор α оказывается пересыщенным, что вызывает их рост. Около более дисперсных частиц тв.раствор становится ненасыщенным, и они растворяются.

Крупные частицы пластинчатой формы в свою очередь частично растворяются у вершин (ребер), где поверхностная энергия наибольшая, а осаждение атомов из тв.раствора происходит вдали от вершин, что превращает пластины в шаровидные частицы. Процессы К. и С. Возрастают с ув-ем темп-ры. К. и С. Частиц упрочняющей фазы сопровождаются разупрочнением сплава и повышением пластичности. Т\о вызывающую К. и С. Избыточной фазы называют отжигом.

18) Как изменяются физические свойства металлов в зависимости от степени деформации.

При нагреве до сравнительно низких температур (ниже 0,2-0,3Т_пл) начинается процесс возврата, т.е. повышение структурного совершенства наклепанного металла в результате уменьшения плотности дефектов строения. Далее при нагреве до 0,25-0,3 Т_пл идет стадия полигонизации, франментация кристаллитов на субзерна с малоугловыми границами. Для некоторых металлов (Al, Ti, Mo, W) в процессе возврата и полигонизации происходит заметное понижение прочности и повышение пластичности, при этом жаропрочные свойства повышаются. У Cu, Ni и их сплавов на определенной стадии полигонизации твёрдость, пределы текучести, упругости и выносливости, а также пластичность повышаются, но снижаются неупругие эффекты. При дальнейшем повышении температуры начинается первичная рекристаллизация – образование новых равноосных зерен вместо ориентированной волокнистой структуры деформированного металла. Образование новых зерен и резкое уменьшение плотности дислокаций приводит к исходным значениям свойств. При рекристаллизации резко снижаются временное сопротивление разрыву и предел текучести, а пластичность возрастает. При дальнейшем нагревании происходит рост одних рекристаллизованных зерен за счет других путем передвижения больше угловых границ так, что зерна с вогнутыми границами «поедают» зерна с выпуклыми границами, это собирательная рекристаллизация. Здесь(t>t₁) наблюдается уменьшение пластичности. Если какие-то из новых зерен имеют предпочтительные условия для роста, то эту стадию рекристаллизации называют вторичной. На этой стадии образование крупного зерна и разнозернистости способствует снижению механических свойств металлов.