Определение и обоснование видов и режимов структурной обработки сплава Cu+2,3%Be
Рефераты >> Металлургия >> Определение и обоснование видов и режимов структурной обработки сплава Cu+2,3%Be

ВТМО, НТМО сплава, закаленного на пересыщенный твердый раствор.

Сущность ВТМО состоит в том, что после горячей деформации и закалки получается пересыщенный твердый раствор с перекристаллизованной структурой, т.е. с повышенной плотностью несовершенств (границ субзерен, свободных дислокаций). В результате последующего старения сплава с такой структурой возникают повышенные механические свойства. В большинстве случаев оптимальным является выполнение минимум трех условий:

1. Получение к концу горячей деформации перекристаллизованную структуру;

2. Предотвращение возможной рекристаллизации после окончания деформации;

3. Достижение необходимой для старения степени пересыщенности твердого раствора [5].

Данная обработка влияет на микроструктуру, тонкую структуру.

Данная обработка достаточно сильно упрочняет сплав не снижая при этом пластичности [6].

Упрочнение при НТМО вызвано двумя причинами:

1. Холодная деформация создает наклеп, и последующее дисперсионное твердение начинается от более высокого уровня твердости сплава;

2. Холодная деформация увеличивает эффект дисперсионного твердения. При нагреве под старение после холодной деформации рекристаллизация, как правило, не протекает, а развиваются процессы отдыха и полигонизации, несколько уменьшающие упрочнение при НТМО. Следует иметь в виду взаимное влияние этих процессов и распада раствора: выделение тормозят полигонизацию, а полигонизация, если она успела пройти, изменяет плотность и характер распределений [5]. Данная СО влияет на микроструктуру, тонкую структуру.

Механико-термическая обработка

При нагреве до достаточно высоких температур, после холодной деформации наблюдается полигонизация, которая обеспечивает упрочнение и понижения пластичности в сплаве при данной обработке. Полигонизацией называют образование разделенных малоугловыми границами субзерен. При нагреве дислокации перераспределяются и выстраиваются в стенки одна над другой. При этом под областью разрежения от одной дислокации оказывается область сгущения от другой дислокации, и поля напряжений соседней дислокаций в значительной мере взаимно компенсируются. Дислокационные стенки — мало угловые границы образуются в результате сочетания процессов скольжения и переползания дислокаций. Скорость переползания, являющегося по-своему механизму диффузионным, т.е. наиболее медленным процессом, контролирует скорость образования мало угловых границ. В результате полигонизации вытянутые зерна, окруженные высокоугловыми границами оказываются состоящими из более или менее равноосных, размером в несколько микрометров, субзерен, раздельных малоугловыми границами. В объеме субзерен плотность дислокаций очень низкая. Данная СО влияет на тонкую структуру сплава.

Данная СО упрочняет сплав [3].

Химико-термическая обработка.

Для изменения химического состава изделие нагревают в активной среде. Во время выдержки изделия диффузионно обогащается элементами из внешний среды. Можно выделить три одновременно идущих процесса, обеспечивающих обогащение изделия из внешней среды.

Первый процесс образование химического элемента в активном атомарном состоянии. В отдельных случаях, например, при поступлении атомов металла непосредственно из расплава. Эта стадия отсутствует.

Второй процесс — адсорбция атомов поверхностью изделия. Адсорбционный процесс может включать простую физическую адсорбцию и одновременно химическую адсорбцию. Адсорбция всегда экзотермический процесс, приводящий к уменьшению энергии Гибсса.

Третий процесс при химико-термической обработке — диффузия адсорбированных атомов от поверхности в глубь изделия. Адсорбция протекает очень медленно [5]. Данная СО влияет на микроструктуру и тонкую структуру.

Данная СО упрочняет поверхностный слой изделия из данного сплава [6].

3. Выводы.

1. В данной курсовой работе были рассмотрены и обоснованны основные виды и режимы структурных обработок для сплава Cu + 2,3 % Ве. При этом опирались на предварительный анализ данного сплава и на диаграмму состояния сплава. Затем были определены параметры режимов СО по классам назначенных видов СО, построены схемы-графики режимов назначенных видов СО. и проанализирован фазовый состав и структурные превращения при конкретных СО.

2. В результате работы определили возможность применения таких видов СО:

Ø гомогенизирующий отжиг;

Ø рекристаллизационный отжиг;

Ø гетерогенизационный отжиг;

Ø отжиг с фазовой перекристаллизацией;

Ø закалку на мартенсит;

Ø отпуск;

Ø закалку на пересыщенный твердый раствор;

Ø старение;

Ø ВТМО и НТМО;

Ø механико-термическую;

Ø химико-термическую обработку.

3. Применение гомогенизирующего отжига позволит устранить последствия дендритной ликвации. Рекристаллизационный отжиг снимет наклеп и повысит пластичность. Гетерогенизационный отжиг улучшит деформируемость слитков, повысит коррозионную стойкость. Отжиг с фазовой перекристаллизацией является разупрочняющей обработкой. Любая закалка увеличивает пластичность и уменьшит прочность. ВТМО является обработкой наиболее упрочняющей данный сплав. НТМО также достаточно сильно повышает прочностные свойства при этом довольно резко упадет пластичность Механико-термическая обработка также упрочняет данный сплав. Химико-термическую обработку можно использовать для изменения химического состава и структуры на поверхностном слое а иногда и по всему сечению изделия.

4. В настоящее время для сплавов системы Cu-Be применяют чаще всего отжиги для разупрочнения, а дисперсионное твердение для упрочнения. В данной курсовой работе доказано, что данные СО наиболее сильно влияют на структуру и механические свойства сплава Cu+2,3 % Be. Но, несмотря, на это необходимо дальнейшее развитие других более сложных видов СО.

Перечень ссылок.

1. Берман С.И. Меднобериллиевые сплавы. — М.: Металлургия, 1966.

2. Абрикосов Н.Х. Исследование системы медь-бериллий. — М.,1952,т.XXI.

3. Блантер М.Е. Теория термической обработки. — М.: Металлургия, 1984.

4. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение термообработка и рентгенография. — М.: “ МИССИС ”, 1994.

5. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. — М.: Металлургия, 1986.

6. Тылкин М.А. Справочник термиста ремонтной службы. — М.: Металлургия, 1981.

7. Колачев Е.В. Термическая обработка цветных сплавов. — М.,1999.

8. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка. — М.: Металлургия, 1976.


Страница: