Obraz18 (2)

241

241

240

10.1. Materiały ciągliwe

10. Umocnienie materiałów

^po*°du_je

^symboi_icz.

0 (A1₂Cu), nie sprzężoną o strukturze tetragonalnej. Dalsze wygrzewanie koagulację wydzieleń fazy 0.

Tak więc przemianę wydzielania w stopie Al-Cu można przedstawić nym zapisem

GPI -* GPII -> 0' (Al_{3 6}Cu₂) -» 0(A1₂Cu).

Poszczególnym stadiom przemiany wydzielania towarzyszy umocnienie stopu n_r stawione na rys. 10.5. Pierwsze trzy stadia przemiany przebiegają nie przez ewoluc jednej fazy w drugą, lecz przez zanik poprzedniej fazy i zarodkowanie następ^ Dowodem jest chwilowy zanik umocnienia stopu (rys. 10.6) po krótkotrwal ^

nagrzaniu do temperatury niższej od temperatury nasycenia, tzw. nawrót, po czym stępuje ponowne starzenie.

Rys. 10.7. Odkształcenie wydzielenia

czas starzenia

Rys. 10.5. Umocnienie stopu Al-Cu w czasie starzenia

Uprzywilejowanym miejscem zarodkowania wydzieleń są defekty struktury krystalicznej, jak dyslokacyjne granice bloków, pętle dyslokacji, granice ziarn. Duże stężenie wakansów w stopie przesyconym ułatwia dyfuzyjne tworzenie się wydzieleń.

Hamowanie poślizgów dyslokacji przez oddziaływanie pól naprężeń zlokalizowanych wokół wydzieleń jest złożone. Prawdopodobnie polega na równoczesnym działaniu kilku mechanizmów. Dla umocnienia wydzieleniowego typowy jest zakres średniej odległości między źródłami pól naprężeń A se r (rys. 10.3b). Występuje przy tym oddziaływanie dyslokacji i odkształcalnych wydzieleń:

—    dalekiego zasięgu, jeżeli dyslokacja znajduje się od wydzielenia w odległości rzędu odległości między wydzieleniami A,

—    bliskiego zasięgu, jeżeli dyslokacja znajduje się bezpośrednio przy wydzm

Oddziaływanie bliskiego zasięgu, opracowane przez Kelly’ego i Finea prawdo-Hobnie jest efektywniejszym czynnikiem umocnienia. Poruszająca się dyslokacja raicna drodze poślizgu wydzielenie, dzięki jego odkształcalnosci pokonuje “Leź tzw. przepełzanie. Polega ono na uruchomieniu w wydzieleniu poshzgu

Liokacii odmiennej niż w osnowie i na odkształceniu wydzielenia rys. 10.7). Opór udzielenia stawiany odkształceniu składa się z energii powierzchniowej y_p związa-|Bd^powiększeniern powierzchni międzyfazowej osnowa-wydzieleme oraz z energii dyslokacji tworzącej się na granicy międzyfazowej w wydzieleniu, o odmiennym od dyslokacji w osnowie wektorze Burgersa. Jeżeli więc całkowity przyrost energii I spowodowany odkształceniem wydzielenia jest y = y_p + 7_d, to naprężenie uru mienia poślizgu dyslokacji dane jest zależnością:

T -

yC¹^

b

(10.6)

gdzie C jest udziałem objętościowym wydzieleń w stopie.

Trzeba również pamiętać, że w całkowitym umocnieniu wydztelemowym pewier udział ma również umocnienie roztworowe, związane z obecnością w roztwór Dornów obcych.

leniu.

Oddziaływanie dalekiego zasięgu zostało opracowane przez Motta i Nabarro-Autorzy przyjęli, iż w początkowych stadiach starzenia, tzn. podczas wydzielania • stref GP I i GP II, wobec ich sprzężenia z fazą macierzystą tworzą się pola znaczny naprężeń dalekiego zasięgu. Linia dyslokacji może się wyginać dookoła poszczeg nych centrów naprężeń (wydzieleń). Odcinki linii dyslokacji długości L~ A P szają się niezależnie od siebie (rys. 10.3b) pod działaniem naprężenia stycznego zakresu maksymalnej twardości stopu)

(10.5)

Rys. 10.8. Zależność umocnienia od czasu starzenia

t — 2 GeC.