ні залишається надмірний вміст атомів інших компонентів, тому після такого охолодження утворюється нерівноважна структура. У металі зберігаються внутрішні напруги. Вони викликають різку зміну властивостей, збільшується міцність, зменшується пластичність. При швидкому охолодженні перебудова кристалічної решітки відбувається за рахунок одночасного зміщення цілі груп атомів. У результаті замість звичайних зерен в металі з'являється голчаста структура, яка називається мартенситом. Неравновесное стан металу після такого типу гарту є термодинамічно нестійким. Тому, щоб перевести метал в більш стійкий стан, отримати необхідний рівень внутрішніх напружень, а відповідно і необхідні механічні властивості, застосовують додаткову термообробку, яку називають відпал.
Загартування без поліморфного перетворення.
Застосовується для сплавів, що не випробовують поліморфних перетворень, але мають обмежену розчинність одного компонента в іншому.
Якщо сплав, який містить вторинні фази, нагріти до температури вище лінії солидус, то збільшення розчинності призведе до розчинення вторинних фаз. Якщо тепер такий твердий розчин швидко охолодити, то виділення вторинних фаз утворитися не встигне, т.к для цього потрібен час на проходження процесу дифузії, освіта інший кристалічної решітки, кордонів розділу між фазами. В результаті, при нормальній температурі пересичений метастабільний твердий розчин містить надлишок другого компонента. Така зміна структури змінює властивості сплаву, міцність може, як збільшитися, так і зменшитися, а пластичність, як правило, збільшується. Стан металу після такого гарту є термодинамічно хистким. Мимовільно або під впливом попереднього нагрівання метастабільний твердий розчин починає розпадатися з виділенням вторинної фази, тобто О± м В® О± + ОІ ІІ . Цей процес називається старінням.
Таким чином, старіння - це термообробка, яка проводиться після гарту без поліморфного перетворення, спрямована на отримання в сплаві більш рівноважної структури і заданого рівня властивостей.
Отпуск.
Відпустка - термообробка, спрямована на зменшення внутрішніх напружень у сплавах після гарту з поліморфним перетворенням. Освіта вторинних фаз після гарту з поліморфним перетворенням завжди супроводжується різким збільшенням внутрішніх. Відповідно максимально збільшуються міцність і твердість, до мінімуму падає пластичність. Щоб отримати необхідне співвідношення міцності і пластичності, такий сплав після гарту піддають додатковій термообробці: відпустці. Нагрівання викликає зменшення концентрації легуючих елементів у твердому розчині і виділення вторинних фаз.
Після гарту без поліморфного перетворення сплав має структуру пересичені твердого розчину. Таке стан сплаву - нестабільне і з плином часу починає змінюватися. Пересичений твердий розчин розпадається з виділенням з нього дрібних включень вторинної фази. Цей процес проходить у декілька стадій:
На першій стадії в кристалічній решітці твердого розчину з'являються зони, збагачені атомами другого компонента. З плином часу ці зони збільшуються.
На другій стадії концентрація атомів другого компонента досягає величини, що відповідає за концентрацією виділення вторинної фази.
Настає третя стадія , тобто формування в цих зонах проміжної кристалічної решітки, яка відрізняється то грати твердого розчину і від грати вторинної фази.
На четвертої стадії збільшення концентрації другого компонента призводить до утворення остаточної кристалічної решітки вторинної фази і утворення кордону розділу між твердим розчином і вторинної фазою. Так як процес розпаду твердого розчину заснований, перш все, на дифузійних процесах, то він значною мірою заздрості від температури. Чим вище температура, тим швидше йде процес розпаду. Якщо температура нормальна, то процес розпаду називається природним старінням , а якщо температура підвищена, то - штучним старінням. В результаті, після старіння структура сплаву являє собою зерна твердого розчину рівноважного хімічного складу, з рівномірно розподіленим по обсягом, величезною кількістю дрібних виділень вторинної фази. Ці виділення, розташовуючись на площинах ковзання, перешкоджають переміщенню дислокацій, вимагають збільшення сколювальні напруги. Відповідно, міцність і твердість сплаву збільшуються.
Хіміко-термічна обробка (ХТО).
Це одночасний вплив на метал хімічної середовища, тепла з метою спрямованої зміни складу і властивостей поверхні деталі. Різні види ХТО спрямовані або на підвищення корозійної стійкості, або міцності і твердості, зносостійких, антифрикційних властивостей. Змінюючи склад хімічної середовища, можна в одних і тих ж деталях отримувати різні властивості.
В
Термомеханічна обробка
...
