Wikipedia

Utwardzanie wydzieleniowe: Różnice pomiędzy wersjami

Przeglądaj historię interaktywnie
[wersja nieprzejrzana][wersja nieprzejrzana]
← poprzednia edycjanastępna edycja →
Usunięta treść Dodana treść
WizualnieWikikod
literówka-'przeminie' na 'przemiana'
Lilia (dyskusja | edycje)
611 edycji
pogrubienie
Linia 1:
{{linki}}
{{integruj|Utwardzanie dyspersyjne}}
'''Umocnienie dyspersyjne''' – efekt obróbki cieplnej zależny od stopnia dyspersji wydzieleń (wymieszanie bardzo rozdrobnionej substancji – tlenku w sproszkowanym metalu, a następnie prasowanie i spiekanie przygotowanej mieszaniny). Wydzielenie rozpuszczonego składnika z przesyconego roztworu  przy chłodzeniu prowadzi do zmiany właściwości stopu. UD jest połączeniem dwu kolejnych zabiegów cieplnych: przesycania i starzenia. Przesycanie polega na nagrzaniu do temperatury powyżej linii granicznej rozpuszczalności, w której wydzielony składnik przechodzi całkowicie do roztworu stałego bez przemiany alotropowej, wygrzaniu z następującym oziębieniem w celu zatrzymania rozpuszczonego składnika w roztworze przesyconym (w wyniku przesycenie uzyskujemy strukturę jednofazową; pogarszają się własności wytrzymałościowe polepszają plastyczne). Starzenie polega na nagrzaniu stopu uprzednio przesyconego do temperatury niższej od granicznej rozpuszczalności, wygrzaniu w tej temperaturze i studzeniu. W czasie starzenia następuje wydzielenie w przesyconym roztworze stałym składnika znajdującego się w nadmiarze, w postaci fazy o wysokiej dyspersji. W niektórych przypadkach starzenie zachodzi z udziałem faz pośrednich oraz stref Guiniera – Prestona, będących kompleksami, w których segregują atomy rozpuszczone w sieci rozpuszczalnika. Starzenie powoduje umocnienie przejawiające się zwiększeniem własności wytrzymałościowych i zmniejszeniem plastycznych (starzenie zależy od temperatury i czasu).
'''Utwardzanie wydzieleniowe''' – umocnienie wywołane wydzielającymi się cząstkami w [[roztwór|roztworze]] [[Roztwór_przesycony|przesyconym]], składa się z dwóch zabiegów: [[Przesycanie_(obróbka_cieplna_stopów_żelaza)|przesycania]] i starzenia.
Umocnienie wydzieleniowe jest efektem przemian zachodzących w stopach metali podczas zabiegów obróbki cieplnej przesycania i starzenia (utwardzania dyspersyjnego). Sposób umocnienia jest bardzo efektywny - w konkretnych przypadkach zapewnia prawie dwukrotny wzrost wytrzymałości, przy stosunkowo niezłej [[Ciągliwość|ciagliwości]] - ale praktycznie ograniczony do nielicznych [[stop]]ów: [[Miedź|Cu]]-[[Beryl|Be]], [[Glin|Al]]-Cu. [[Nikiel|Ni]]-[[Chrom|Cr]], [[Żelazo|Fe]]-[[Ni]] (niektóre wysokostopowe stale niklowe, tzw. [[Martenzyt|martenzytyczne]] starzone).
 
[[kategoriaKategoria:Metalurgia]]▼
Wspomnianym zabiegom utwardzania dyspersyjnego podlegają stopy, w których występuje zmniejszanie się [[Rozpuszczalność|rozpuszczalności]] jednego składnika w drugim z obniżaniem [[temperatura|temperatury]]. Powoli chłodzony do temperatur otoczenia podlega przemianie wydzielania składnika przesycającego w postaci stosunkowo dużych ziarn fazy i skupionych głównie na granicach ziarn fazy α. Ten sam stop szybko ochłodzony do temperatury otoczenia ma budowę jednofazową przesyconego roztworu stałego α, ponieważ składnik przesycający nie zdąży się wydzielić. Przesycenie roztworu nadaje mu niewielką [[wytrzymałość]] i [[twardość]], ale znaczną ciągliwość. Uprzywilejowanym miejscem zarodkowania wydzieleń są defekty struktury krystalicznej, jak [[dyslokacja|dyslokacyjne]] granice bloków, pętle dyslokacji, granice ziarn. Duże stężenie [[wakans]]ów w stopie przesyconym ułatwia [[dyfuzja|dyfuzyjne]] tworzenie się wydzieleń.
 
Hamowanie poślizgów dyslokacji przez oddziaływanie pól naprężeń zlokalizowanych wydzieleń jest złożone. Prawdopodobnie polega na równoczesnym działaniu kilku mechanizmów. Dla umocnienia wydzieleniowego typowy jest zakres średniej odległości między źródłami pól naprężeń. Występuje przy tym oddziaływanie dyslokacji i odkształcalnych wydzieleń:
* dalekigo zasięgu, jeżeli dyslokacja znajduje się od wydzielenia w odległości i rzędu odległości miedzy wydzieleniami zostało opracowane przez [[Mott]]a i [[Nabarro]] i dane zależnością: τ=2GεC
* bliskiego zasięgu, jeżeli dyslokacja znajduje się bezpośrednio przy wydzieleniu. Opracowane przez [[Kelly]]'ego i [[Fine]]'a prawdopodobnie jest efektywniejszym czynnikiem umocnienia. Poruszająca się dyslokacja napotykając na drodze poślizgu wydzielenie, dzięki jego odkształcalności pokonuje je przez tzw. przepełzanie. Naprężenie uruchomienia poślizgu dyslokacji dane jest zależnością: τ=(γ*C1/2/b)
 
gdzie C jest udziałem obiętościowym wydzieleń w stopie.
Całkowitym umocnieniu wydzieleniowym pewien udział ma również umocnienie roztworowe, związane z obecnością w roztworze [[atom]]ów obcych.
 
 
{{metalurgia stub}}
 
 
▲[[kategoria:Metalurgia]]
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/wiki/Utwardzanie_wydzieleniowe”