utwardzanie wydzielinowe

Utwardzanie wydzieleniowe jest możliwe tylko dla stopów:

* w których dodatek stopowy częściowo rozpuszcza się w osnowie

* w wysokich temperaturach tworzy z osnową roztwór stały graniczny

* przy obniżaniu temperatury wykazuje małą rozpuszczalność graniczną. Utwardzanie wydzieleniowe jest najefektywniejsze gdy zmniejszenie rozpuszczalności dodatku stopowego zachodzi w wysokiej temperaturze tuż poniżej maksimum rozpuszczalności i prowadzi do wydzielenia fazy wtórnej.

Stale o strukturze austenitycznej, a także inne stopy – głównie metali nieżelaznych

nie wykazujące przemian alotropowych, lecz charakteryzujące się zmienną

rozpuszczalnością jednego ze składników w roztworze stałym , mogą być poddawane utwardzaniu wydzieleniowemu

Proces utwardzania składa się z dwu etapów: przesycania oraz starzenia:

Przesycanie polega na nagrzaniu metalu do stanu płynnego, rozpuszczeniu składników fazy (lub faz) umacniającej i wygrzaniu stopu w tej temperaturze w celu uzyskania jednorodnego roztworu. Przy szybkim schłodzeniu otrzymuje się roztwór stały w stanie metastabilnym (przesyconym). Otrzymana struktura jest na ogół nietrwała, gdyż składnik stopowy znajdujący się w roztworze w nadmiernej ilości wykazuje tendencję do wydzielenia się. Przesycanie w niewielkim stopniu podwyższa właściwości mechaniczne stopów i w zasadzie poprzedza starzenie.

Starzenie kolejny etap obróbki cieplnej stopów metali uprzednio przesyconych; polega na wygrzaniu ich w temperaturze odpowiednio niższej od temperatury przesycenia w celu wydzielenia z roztworu stałego przesyconego fazy (lub faz) o odpowiednim stopniu dyspersji, zawierającej składnik stopowy, znajdujący się w roztworze w nadmiarze. Skutkuje nawet prawie dwukrotnym zwiększeniem własności wytrzymałościowych, przy mniejszej ale wciąż stosunkowo niezłej ciagliwości. Dobre starzenie wymaga czasu i zachowania odpowiedniej temperatury procesu. Starzenie w temperaturze podwyższonej nazywa się przyspieszonym albo sztucznym, w temperaturze otoczenia - naturalnym albo samorzutnym.

Oziebianie (przesycanie) polega na nagrzaniu stopu do temperatury wyższej o ok. 30÷50°C od granicznej rozpuszczalności w celu rozpuszczenia wydzielanego składnika w roztworze stałym, wygrzaniu w tej temperaturze i następnieszybkim chłodzeniu. W wyniku przesycania stop uzyskuje strukturę jednofazową. W przypadku stali austenitycznych strukturę stanowi austenit przesycony węglem. Własności wytrzymałościowe stali po przesycaniu ulegają wprawdzie niewielkiemu zmniejszeniu, lecz zwiększają się własności plastyczne.

-Stopy aluminium grupy 7XXX:

Są to stopy obrabiane cieplnie o wytrzymałości najlepszej wśród stopów aluminium. Charakteryzują się doskonałą odpornością na obciążenia dynamiczne i dość dobrą odpornością na korozję atmosferyczną.

Podstawowe zastosowania to:

elementy konstrukcyjne stosowane w warunkach ekstremalnych obciążeń mechanicznych z kontrolowanym poziomem zanieczyszczeń (np. przemysł lotniczy) – 7150, 7475

zderzaki lekkiej konstrukcji pozwalające obniżyć zużycie paliwa – 7029, 7129

-Stopy aluminium grupy 6XXX:

Są to materiały obrabiane cieplnie o średniej wytrzymałości. Nadają się doskonale do spawania, jaki i wytłaczania, dzięki dobrej plastyczności w podwyższonych temperaturach.

Charakteryzują się doskonałą odpornością korozyjną, szczególnie w środowisku morskim.

Podstawowe zastosowania to:

elementy konstrukcyjne, np. konstrukcje dachowe hal sportowych lub konstrukcje mostowe – 6063

konstrukcje spawane – 6061

karoserie samochodowe – 6111

-Stopy aluminium grupy 5XXX:

Są to stopy o doskonałych właściwościach eksploatacyjnych oraz odporności na korozję. Posiadają doskonałą odporność na obciążenia dynamiczne (nawet w obniżonych temperaturach) oraz są dobrze spawalne.

Wiele z tych właściwości zależy od zawartości magnezu w stopie. Na przykład ze wzrostem zawartości procentowej Mg w zakresie 0,5÷5% polepszają się znacznie właściwości mechaniczne, natomiast spada odporność na korozję.

Odporność ta (szczególnie w warunkach środowiska morskiego) zawdzięczana jest obecności na powierzchni stopu ochronnej warstwy pasywnej. Niestety magnez w stopie powyżej 3% może wytrącać się na granicach ziarn, co prowadzi do utworzenia względnie grubej i kruchej warstwy pasywnej. Jest to tzw. redukcja odporności korozyjnej, w szczególności na korozyjne pękanie naprężeniowe (SCC), wywołane uczuleniem w temperaturach powyżej 100°C.

Podstawowe zastosowania to:

powszechnie stosowane jako materiały konstrukcyjne (głównie na nadbudówki i kadłuby statków) – 5052, 5083, 5086

karoserie samochodowe – 5754

w inżynierii samochodowej – 5252, 5457, 5657


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Utwardzanie wydzieleniowe stopów aluminium, WAT, LOTNICTWO I KOSMONAUTYKA, WAT - 1 rok lotnictwo, co
Utwardzanie wydzieleniowe, Studia
Utwardzenie wydzieleniowe
Sprawozdanie z Materiałoznawstwa- utwardzanie wydzieleniowe, Materialoznawstwo
strona tyt wydz1, WAT, LOTNICTWO I KOSMONAUTYKA, WAT - 1 rok lotnictwo, cos inne rozne, Materiały ko
+Materiałoznawstwo(utwardzanie wydzieleniowe) - 2 Rok V+, Materialoznawstwo
utwardzenie wydzieleniowe
utwardzanie wydzieleniowe
utwardzanie wydzieleniowe
Utwardzanie wydzieleniowe stopów aluminium, WAT, LOTNICTWO I KOSMONAUTYKA, WAT - 1 rok lotnictwo, co
Utwardzanie wydzieleniowe, Studia
Utwardzanie wydzieleniowe na przykladzie stopow Al
utwardzanie wydzieleniowe poprawione
MI Utwardzanie dyspersyjne (wydzieleniowe) stopu aluminium (sprawozdanie)
Wzajemna regulacja gruczołów wydzielania wewnętrznego, pętle sprzężeń między gruczołami