7 (423)

przy temperaturze otoczenia powinien być mieszaniną 2 faz: fazy a stanowiącej niemal czyste aluminium oraz fazy 0 (związek CuAU). Takiemu stanowi odpowiada niska energia swobodna G₄ (rysunek 8). Tymczasem jedyną faza jaka istnieje przy temperaturze otoczenia w wyniku przesycania tego stopu jest faza a zawierająca aż 4%Cu, której odpowiada wysoki poziom energii swobodnej Go- Układ dążąc do stanu równowagi obniża swoją energię swobodną stopniowo co przekłada się na obecność kilku etapów starzenia stopów Al-Cu.

Rys. 8. Schematyczny wykres zmian energii swobodnej stopu Al-Cu w czasie starzenia

Wydzielanie cząstek z przesyconego roztworu jest typowym procesem zarodkowania i wzrostu. Zaczyna się ono natychmiast po przesycaniu. Jednak do utworzenia pierwszych stabilnych zarodków niezbędny jest pewien okres czasu (okres inkubacyjny). Po nim szybkość wydzielania stopniowo wyrasta aż do osiągnięcia maksimum, po czym maleje do zera w efekcie zbliżenia się składu roztworu do równowagowego, co jest związane ze spadkiem siły napędowej procesu.

Bezpośrednio po przesycaniu atomy Cu są rozmieszczone w sieci Al zupełnie przypadkowo.

W stopach Al-Cu możemy wyróżnić 4 stadia starzenia:

• I stadium - tworzenie stref G-P (Guinicra - Prestona)

a_p -» a' + GP

W pierwszym stadium starzenia atomy Cu znajdujące się w przesyconym roztworze stałym skupiają się w pewnych obszarach sieci krystalograficznej tzw. strefach Guiniera- Prestona (strefy G-P).

Strefy G-P - są to całkowicie koherentne z osnową obszary, w których atomy Al (osnowy) zastąpione są atomami Cu (skupiska atomów miedzi). Strefy te powstają bardzo szybko, bez wyraźnego okresu inkubacyjnego. Mają one kształt dysków leżących w płaszczyznach (100} osnowy, grubość ok. dwóch odległości międzyatomowych (ok. Inm) i szerokość ok. lOnm. Jeżeli temperatura starzenia jest niska (poniżej I00°C - starzenie naturalne) to mała ruchliwość atomów powoduje, że dalsze wydzielanie z przesyconego roztworu nie będzie zachodzić.

7