Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.
zona din aliaj de aluminiu din guinea preston
Guine-Prestonazones - reprezintă volume foarte mici (submicroscopice) dintr-o soluție solidă cu o concentrație bruscă crescută a componentei dizolvate, care reține reticulul de solvent. Acumularea de atomi dizolva determină o schimbare locală în perioada de zăbrere a soluției solide. Atunci când o diferență semnificativă în dimensiunea atomilor A și B, așa cum, de exemplu, observate în aliajele Al-Cu (raza atomică de Al este egal cu 0.143 nm; Cu - 0128 nm) Zonele Guinier-Preston au forma de discuri, grosimea care (considerând distorsiunea zăbrele) are câteva distanțe interatomice, diametrul este de 10-50 nm. Discurile sunt orientate în mod natural în raport cu rețeaua spațială a solventului. Cu o ușoară diferență în diametrele atomice ale componentelor, cum ar fi aliajele Al-Zn (raza atomică a Zn este de 0,138 nm), zonele îmbogățite sunt sferice.
După răcire, procesul de îmbătrânire se realizează atunci când aliajul este ținut la temperatura camerei timp de câteva zile (îmbătrânire naturală) sau timp de 10-24 ore la temperatură ridicată (îmbătrânire artificială).
În cursul îmbătrânirii, soluția solidă suprasaturată se descompune, care este însoțită de întărirea aliajului. Descompunerea unei soluții solide suprasaturate, în a cărei latură atomii de cupru sunt uniformi statistic, are loc în mai multe etape, în funcție de temperatură și de durata îmbătrânirii. La îmbătrânirea artificială naturală (la 20 ° C) sau la temperatură scăzută (sub 100-150 ° C) nu există descompunerea soluției solide prin eliberarea fazei în exces; La aceste temperaturi, atomii de cupru se deplasează numai în interiorul rețelei cristaline a soluției solide 6 pe distanțe foarte mici și sunt colectate de-a lungul planurilor în formațiuni plate sau discuri - zonele Guinier-Preston (GP-1). Zonele GP-1 din aliajele Al-Cu cu lungimea de 1-10 nm și grosimea de 0,5-1 nm sunt distribuite mai mult sau mai puțin uniform în fiecare cristal. Concentrația de cupru în zonele GP-1 este mai mică decât în CuAl2 (54%).
În cazul în care aliajul după naturale îmbătrânire scurt (câteva secunde sau minute) încălzit la 230-270 ° C și apoi răcită rapid, este îndepărtat și proprietăți complet durificarea aliajului va corespunde statului svezhezakalennomu. Acest fenomen se numește revenire după îmbătrânire. Softening la întoarcere, datorită faptului că zonele GP-1, la aceste temperaturi sunt instabile și, prin urmare, se dizolvă în soluție solidă, și din nou, atomii de cupru mai mult sau mai puțin distribuite în mod egal în domeniul de aplicare al fiecărui cristal al soluției solide, precum și după întărire. Cu întărirea ulterioară a aliajului la temperatura camerei, apare din nou formarea zonelor GP-1 și întărirea aliajului. Cu toate acestea, după recuperarea și îmbătrânirea ulterioară, proprietățile corozive ale aliajului se deteriorează, ceea ce face dificilă utilizarea returnării în scopuri practice. Expunerea prelungită la 100 ° C sau mai multe ore la temperatura de 150 ° C conduce la formarea zonelor Guinier-Preston de magnitudine mai mare (cu o grosime de 1-4 nm și un diametru de 20-30 nm), cu o structură ordonată, diferită de soluție solidă b. Concentrația de cupru din ele corespunde conținutului său în CuAl2. Astfel de zone din aliajele Al-Cu sunt denumite în mod obișnuit GP-2. Odată cu creșterea temperaturii de îmbătrânire, procesele de difuzie și, în consecință, procesele de transformări structurale se desfășoară mai rapid. Se înmoaie timp de câteva ore, la temperaturi ridicate (150-200 ° C) conduce la formarea, unde zonele-GP 2 situate dispersate (tonkoplastinchatyh) particule de fază i'intermediate, nu diferă în compoziția chimică dintr-o fază stabilă și ( CuAl2), dar având o latură excelentă de cristal. faza u'este parțial legată în mod coerent de soluția solidă. Creșterea temperaturii la 200-250 ° C conduce la o coagulare a fazei metastabile și la formarea unei faze u stabile, care are limite incoerente cu matricea.
Astfel, cu îmbătrânirea naturală se formează doar zonele GP-1. În cazul îmbătrânirii artificiale, secvența modificărilor structurale ale aliajelor Al-Cu poate fi reprezentată prin următoarea schemă: ГП-1> ГП-2> и »> и.
Cu toate acestea, aceasta nu înseamnă că o educație "la fața locului" merge într-o altă educație. Este posibil ca apariția formării sau fazei ulterioare să apară după dizolvarea părintelui.
Această schemă generală pentru descompunerea unei soluții solide suprasaturate în aliajele Al-Cu este valabilă și pentru alte aliaje. Diferența se reduce doar la faptul că în diferite aliaje compoziția și structura zonelor, precum și fazele formate nu sunt aceleași.
Pentru îmbătrânirea aliajelor de aluminiu cu compoziții diferite, există, de asemenea, regiuni de temperatură și timp ale zonei (formarea GP-1 și GP-2) și faza (și "și -phase) îmbătrânire.
Valoarea de întărire pentru călire și îmbătrânire depinde de natura fazei de întărire, de dimensiunea particulelor, de numărul și de distribuția acestora. Cea mai mare rigidizare a aliajelor este obținută datorită MgZn2. Mg2 Si și S (Al2 CuMg) având o structură complexă și o compoziție diferită de soluția b-solidă.
După îmbătrânire aliaje din zona adesea au o rezistență mai mare randament și un raport relativ scăzut u0,2 / uv (# 63; 0,6ch0,7), ductilitate crescută, o bună rezistență la coroziune și o sensibilitate scăzută la rupere fragilă. Acest lucru se explică prin faptul că dislocările traversează zonele fără deformare, care nu creează rezistență semnificativă la deformările inițiale. Absența unei interfețe între zonele GP-1 sau GP-2 cu faza de matrice determină o bună rezistență la coroziune.
După îmbătrânirea în fază, raportul y0.2 / yv crește la 0,9-0,95, iar ductilitatea, vâscozitatea, rezistența la fractură fragilă și coroziunea la solicitare sunt reduse. În acest caz, atunci când dislocarea este deformată, particulele de faze metastabile se înfășoară în jurul ei, formând numeroase bucle de dislocare și grupuri individuale. Ca o consecință, rezistența la deformările inițiale crește, iar plasticitatea scade. În procesul de coagulare a fazelor formate (îmbătrânirea coagulării), proprietățile de rezistență la etapa inițială cresc mai întâi, ajungând la o valoare maximă și apoi scăzând. Rezistența la plastic, vascozitate și coroziune.
Găzduit pe Allbest.ru
Trimiteți-le prietenilor: