Скорость нагрева и охлаждения сплавов

Под термической обработкой металлов понимают процессы тепловой обработки металлов и сплавов, в результате которых изменяются в желательном направлении их структура и свойства. Любая термическая обработка состоит из трех последовательных операций нагрев до определенной температуры, выдержка при этой температуре, охлаждение с различной скоростью от температуры выдержки до температуры окружающего воздуха. Для стали и некоторых других сплавов различают следующие основные виды термической обработки отжиг, нормализация, закалка, отпуск. [c.277]

Если два вещества смешать друг с другом в определенных пропорциях и смесь нагреть до высокой температуры, то в подавляющем большинстве случаев образуется совершенно однородная жидкость, представляющая собой раствор одного компонента в другом. Некоторые системы дадут два жидких слоя взаимно насыщенных растворов, и только немногие будут совершенно нерастворимы друг в друге ни при каких условиях. Это относится к таким веществам, которые не разлагаются до температуры плавления. Если такой раствор или сплав охладить, то при некоторой температуре он начинает кристаллизоваться, так как растворимость веществ с понижением температуры, как правило, уменьшается. Природа и количество выпадающего вещества обусловливается природой и количественными соотношениями компонентов в растворе. Как и при всякой кристаллизации, здесь будет выделяться теплота кристаллизации, которая влияет на скорость охлаждения сплава. В некоторых случаях охлаждение может полностью прекратиться и температура смеси в течение некоторого времени будет оставаться постоянной. Таким образом, охлаждая определенный раствор, достигают неравномерного падения температуры в зависимости от происходящих в сплаве процессов. Если наносить на оси ординат температуру, а на оси абсцисс — время, то будут получаться кривые, иллюстрирующие процесс охлаждения. Вид этих кривых будет в высокой степени характерен как для чистых веществ, так и для их смесей различных концентраций. В процессе кристаллизации в зависимости от состава смеси могут выпадать твердые чистые компоненты, или твердые растворы. Кривые, выражающие зависимость температуры кристаллизации и плавления от состава данной системы, называются диаграммами плавкости. Эти диаграммы подразделяются на три типа в зависимости от того, какая фаза выделяется из раствора. К первому типу относятся системы, при кристаллизации которых из жидких растворов выделяются чистые твердые компоненты, так называемые неизоморфные смеси. Второй тип представляют системы, при кристаллизации которых из жидких растворов выделяются твердые растворы с неограниченной областью взаимной растворимости, так называемые изоморфные смеси. Третий тип системы, при кристаллизации которых из жидких растворов выделяются твердые растворы, характеризуются определенными областями взаимной растворимости. [c.227]

Термообработка и холодная обработка. Влияние термообработки на скорость коррозии сплавов магния зависит от скорости их охлаждения, состава и примесей. После нагрева листового сплава магния с 1,5% Мп в пределах от 260 до 485° скорость коррозии увеличивается и сплав приобретает склонность к точечной коррозии. Нагрев при температурах 540—630° с последующим быстрым охлаждением полностью [c.161]

Как указывалось выше, колебания температуры при нагреве или эксплуатации металлов при высоких температурах, особенно переменные нагрев и охлаждение, увеличивают скорость окисления металлов, например железа и сталей, так как в защитной окисной пленке вследствие возникновения в ней термических напряжений образуются трещины и она может отслаиваться от металла, т. е, нарушается сохранность защитной пленки в связи с низкой ее термостойкостью. В ряде случаев термостойкость может быть повышена за счет внутреннего окисления сплава, способствующего врастанию образующейся окалины в металл. [c.136]

В конструкциях, где требуется предельно высокая выносливость или где требуется высокая вязкость, часто используются сплавы серии 2000, такие как 2024-ТЗ и 2014-ТЗ. Для большинства конструкций эти сплавы используются в плакированном состоянии, чтобы предотвратить общую и расслаивающую коррозию. Нельзя забывать, что сопротивление КР и расслаивающей коррозии сплава 2024-ТЗ быстро уменьшается во время первых стадий нагревов (см. рис. 96, 97, 99 и 113), достигая минимума коррозионной стойкости. Последующий нагрев увеличивает сопротивление различным видам коррозии. Таким образом, нужно проявлять осторожность в процессе обработки металла или его использования, следя за тем, чтобы время нагревов не превышало уровня, при котором сплав 2024 становится максимально чувствительным к межкристаллитной коррозии. Слишком медленная скорость охлаждения при закалке может также увеличивать чувствитель- [c.299]

Исходя из проведенных экспериментальных работ заводами по нагреву и охлаждению легких сплавов, нагрев их может производиться со скоростью примерно 1,5 мин. на каждый миллиметр толщины или диаметра слитка и заготовки, а охлаждение после обработки на воздухе целесообразно в штабелях. [c.188]

Термообработка, включающая нагрев до температуры достаточно высокой, чтобы перевести ответственную за коррозию фазу в твердый раствор, с последующим охлаждением (закалка) со скоростью, достаточно высокой для фиксации этой фазы в твердом растворе, может также способствовать повышению сопротивления коррозии путем исключения вредного влияния присутствующих до термообработки в сплаве фаз. Очевидно, значение возможного влияния такой термообработки является существенным для понимания коррозионного поведения металлов. При исследовании следует исходить из требований первоначального отбора материалов, по возможности более подходящих для практических целей, и проводить испытания с целью определения лучшего состояния материала по сопротивлению коррозии. Иногда для получения такого состояния может быть необходим отжиг (при температуре достаточно высокой, чтобы перевести вредную фазу или соединение в раствор) с последующей быстрой закалкой (для предотвращения выделения фазы). После предварительного отбора материала коррозионные испытания следует проводить осторожно, чтобы учесть дополнительные нагревы, возможные при изготовлении или эксплуатации деталей. [c.541]

В табл. 3-2 приведены магнитные свойства сплава Ю-14. Они получены после заключительной термической обработки его по следующему режиму нагрев до 750° С выдержка 1 ч для рекристаллизационного отжига и удаления последствий холодной обработки. Охлаждение от 750 до 600° С с произвольной скоростью охлаждение оо средней скоростью 25 град ч (в интервале от 600 до 250°С) охлаждение с включенной печью до комнатной температуры. [c.46]

Для осуществления обратимых превращений диффузия, необходимая для непрерывного изменения состава обоих твердых растворов, должна обеспечиваться скоростью, с которой производится охлаждение или нагрев сплава. [c.83]

Режимы термической обработки, применяемые в различных странах, зависят от сплава, обработки, которой подвергался данный сплав перед отпуском, и от толщины сварного соединения (табл. 13). Для успешного, быстрого и экономичного выполнения термической обработки необходимо заранее определить, в каком случае, при какой температуре и каким образом должен применяться нагрев. На релаксацию напряжений в сварных соединениях влияют степень не-равновесности структуры, уровень остаточных напряжений и пластических деформаций, предел текучести стали. Однако величину остаточных напряжений в большей степени определяют основные технологические параметры отпуска скорость нагрева, температура отпуска, время выдержки и скорость охлаждения [19]. [c.47]

Ж. с. подразделяют на деформируемые и литейные. Макс. уровень технол. характеристик деформируемых Ж.с. достигается применением спец. методов. Необходимой жаропрочности сплавов добиваются регулированием т-ры и продолжительности постадийной термич. обработки, а также скорости охлаждения сплава. Напр., для никелевых сплавов термич. обработка включает гомогенизирующий нагрев до 1050- 1220°С в течение 2 6 ч, охлаждение на воздухе или в вакууме с послед, одно- или многоступенчатым старением при 750 950 °С в течение 5 24 ч. Нагрев при т-ре гомогенизации переводит составляющие сплава в твердый р-р, а старение при умеренной т-ре способствует образованию в этом р-ре мелких частиц интерметаллидов, карбидов, боридов, повышающих жаропрочность сплава. Выплавляют деформируемые сплавы в вакууме метода.ми высокочастотной индукции. Напр., для никелевых Ж. с. применяют вакуумную плавку с послед, вакуумно-дуговым, электроннодуговым или плазменно-дуговым переплавом, а также элек-тродуговую плавку и электрошлаковый переплав. При использовании чистых шихтовых материалов такими методами получают металл с миним. содержанием газов, вредных примесей цветных металлов и неметаллич. включений. Выплавленные слитки подвергают деформации. Изготовляют деформируемые Ж. с. в виде прутков, лент, поковок, проволоки или листа. [c.129]

Коррозия сварных швов титана была обнаружена в агрессивных средах — сильных окислителях азотной кислоте, двуокиси хлора, уксусной кислоте с окислителем, серной кислоте с двуокисью титана, хромовой кислоте с добавкой плавиковой, электролите никелирования на основе хлорида никеля [372]. Описывается случай выхода из строя трубы диаметром 52 мм из-за коррозии сварного шва через 150 суток эксплуатации. Труба была изготовлена из листа методом продольной сварки и использовалась для транспортировки 99,5%-ной HNO3 при 80°С. В зоне термического влияния шва трубы были обнаружены короткие пластинки -фазы, в самом шве было гораздо больше -фазы в пластинчатой форме. Предполагается, что причина коррозии сварных швов заключается в повышенном содержании в технически чистом титане железа и никеля, которые являются стабилизаторами -фазы. Очевидно, неизбежный для шва и околошовной зоны цикл нагрев — охлаждение привел к изменению количества, размеров и распределения частиц -фазы. Еслп -фазы мало, она тонко измельчена и равномерно распределена, то титан подвергался слабой общей коррозии (0,15 мм/год). Если же количество -фазы увеличивается, то развивается избирательная коррозия по -фазе, так как она содержит гораздо больше железа и хуже пассивируется. Коррозия особенно интенсивна в пределах самого шва. Опыгы со сварными образцами титана, содержащими различное количество железа и никеля (от 0,01 до 0,11%), подтвердили это предположение. Поэтому для сварных конструкций, работающих в подобных условиях, необходимо применять титан, в котором суммарное содержание железа, хрома и никеля не превышает 0,05%. Контролировать с такой же точностью состав присадочного прутка нет необходимости, так как избирательная коррозия зависела только от состава основного листа. Это же относится и к сплаву Ti — 0,2% Pd. Сварные соединения сплава Ti — 32% Мо, одного из наиболее перспективных для химической промышленности, при испытаниях в кипящей 21%-ной НС1 по скорости коррозии не отличались от основного металла [373]. [c.117]

Из аморфных М. м. наиб, распространены материалы на основе Ре, N1, Со с аморфизующимн добавками В, Р, С, 81, Ое, а также аморфные сплавы РЗЭ с Ре и Со. Аморфные М. м. получают из жидкой фазы сверхбыстрым охлаждением (скорость охлаждения св. Ю К/с) либо осаждением из газовой фазы на холодную подложку. При нагр. до [c.624]

Температурно-временной режим получения сплавов исследуемого разреза следующий нагрев со скоростью 40°/ч до 500 К, выдержка — 1—2 часа со скоростью 107ч до 707 К, выдержка—10—12 ч охлаждение со скоростью 20°/ч до 473 К, отжиг при этой температуре— 150—200 ч охлаждение в выключенной печи до комнатной температуры. [c.54]

Для сплава Н85С11Д4Л рекомендуется нагрев с печью до 1000—1200° С со скоростью 200° С/ч, выдержка 3—4 мин на 1 мм толщины стенки отливки, охлаждение с печью со скоростью не выше 50° С/ч HR 30—45), а для сплавов Н65М28Л и Н60М35Л — нагрев с печью до 1100—1175° С, выдержка 3—4 мин на 1 мм толщины стенки отливки, охлаждение в воздухе или воде (HRB 70—90). [c.41]

ПАЙКА — соединение материалов расплавленным сплавом (припоем), образующим после кристаллизации паянное соединение. В процессе П., в отличие от сварки, кромки соединяемых деталей не оплавляются. В зависимости от т-ры плавления припоев (и их прочностных св-в) различают пайку мягкую (1 400° С) и твердую ( дд > 500—1500° С). П. обычно используют для соединения металлов. Разрабатывается П. керамических материалов, стекол, углеграфитовых материалов, алмазов и др. неметаллических материалов. Осн. стадии П.— нагрев соединяемых материалов вместе с припоем, расплавление припоя, растекание припоя и заполнение им паянного зазора, формирование связей припоя с материалами, охлаждение и кристаллизация припойного сплава. Важнейшим процессом при П. является смачивание припоем поверхностей соединяемых материалов. Величина краевого угла смачивания припоя определяет, с одной стороны, возможность, стеггень и скорость заполнения припоем паянного зазора, а с другой, служит по- [c.134]

Линии на фазовой диаграмме представляют собой границы, отделяющие область, в которой присутствует одна группа фаз, от области, в которой присутствует другая группа фаз. Эти граничные линии можпо установить различными экспериментальными методами, основанными на измерении температуры, ири которой происходят превращения одной фазы в другую. Если наполпенпый мышьяком тигель нагреть до температуры, превышающей точку плавления мышьяка 817°, и затем такую систему охладить, то но показаниям термопары, опущенной в расплавленный мышьяк, можно заметить, что температура будет медленно понижаться до тех пор, пока не достигнет значения 817°, а затем на протяжении нескольких минут температура будет оставаться равной этому значению (в течение всего периода затвердевания мышьяка). После того как весь расплавленный мышьяк затвердеет, температура снова будет медленно понижаться до комнатной температуры. Если же нагревать смесь 35 ат.% свинца и 65 ат.% мышьяка до получения жидкого сплава такого же состава и образовавшийся расплав охлаждать, то можно наблюдать несколько другую картину. Равномерное охлаждение будет происходить до темиературы около 590°. При этой температуре скорость охлаждения несколько снизится, поскольку из расплава будет кристаллизоваться мышьяк, а освобождающаяся энергия кристаллизации мышьяка будет идти на нагревание системы. Причина, по которой сплав начинает затвердевать при более низкой температуре, нежели чистый мышьяк, та Hie, что и причина, по которой раствор сахара или соли замерзает при более низкой температуре, чем чистая вода (этот вопрос рассмотрен в гл. XVI). Наклон линии АВ является мерой понижения точки замерзания расплавленного мышьяка (обусловленного растворением в нем свипца). После того как мышьяк начнет выкристаллизовываться из расплава — состав этого расплава начинает изменяться и дальнейшая кристаллизация мышьяка MOHieT происходить только при более низкой температуре. Кристаллизация одного мышьяка продолжается до тех пор, пока температура не достигнет эвтектической температуры 290°и состав расплава ие будет соответствовать эвтектике, представленной точкой В. По достижении эвтектического состояния температура кристаллизации сплава остается постоянной до тех пор, пока эвтектический расплав полностью пе превратится в тонкозернистую смесь кристаллического мышьяка и кристаллического свинца. Твердый сплав, следовательно, будет состоять из больших первичных кристаллов мышьяка, вкрапленных в тонкозернистую эвтектическую смесь кристаллов мышьяка и свинца. [c.412]

Сплав ЖС6К применяется для лопаток газовых турбин [58], в которых при эксплуатации алитированный слой испытывает нагрев и охлаждение со сравнительно большими скоростями, что может вызывать обратимое мартенситное превращение. [c.68]

Если исследуемые сплавы настолько химически активны, что они не могут быть переплавлены без загрязнения, то в этом случае очень удобно применять индукционные печи. Индукционный нагрев дает возможность распл1авлять металл при хорошем перемешивании составляющих, после чего снимаются кривые охлаждения с минимальным соприкосновением расплавленного сплава со стенками тигля. Применяя ламповый генератор, можно получить скорость охлаждения порядка [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология