Закаляване и стареене на алуминий и алуминиеви сплави, Термична обработка на метал
Втвърдяване и стареене са подложени както на деформируеми, така и на лети сплави, съдържащи легиращи елементи, които образуват втвърдяващи частици по време на стареене. Нагряването за закаляване се извършва до температури, които осигуряват необходимото насищане на сплавта с легиращи елементи. Прекомерното повишаване на температурата може да доведе до растеж на зърната и стопяване на неравновесни евтектики по границите на зърната и до намаляване на механичните свойства. В същото време задържането при температура на нагряване трябва да осигури най-пълното разтваряне на интерметалните фази; това зависи от размера на частиците на интерметалните фази и естеството на тяхното разпределение в първоначалното състояние.
За кованите сплави експозицията по време на нагряване е избрана много по-ниска, отколкото за лети сплави, тъй като в първия случай първоначалната структура се състои от по-диспергирани включвания на вторични фази. Охлаждането по време на закаляването се извършва със скорост над критичната. Критичната скорост на охлаждане зависи от стабилността на преохладения твърд разтвор. Например, закаляването на сплавта D16 се извършва във вода, а тънкостенните части от A1 - Zn - Mg - във въздуха. В повечето случаи алуминиевите сплави се охлаждат във вода.
Ориз. 16.1. Структурата на сплав D16 след закаляване с температура: a - 530°C, b - 560°C, c - закаляване от 505°C, 4 - стареене при 300°C
След охлаждане се образува пренаситен твърд разтвор и различно количество първични утайки (фиг. 16.1, а). Прегряването на сплавта може да доведе до значително загрубяване на границите на зърната (фиг. 16.1, b).
Пластична деформация
След закаляване сплавите имат по-висока якост и пластичност, отколкото в отгрято състояние, което позволява лека пластична деформация.
По време на експозицияпри стайна температура или при нагряване в твърдия разтвор настъпват структурни промени, които са подготовка за разлагане, или се наблюдава разлагане с освобождаване на интерметални съединения, които се различават от твърдия разтвор по състав и кристална решетка и са отделени от твърдия разтвор чрез поне частична граница.
В много закалени алуминиеви сплави подготвителните етапи на разлагане, а понякога и началото на разлагането, могат да се появят при стайна температура. В значителен брой сплави подготовката за гниене и гниене се извършва само при нагряване до температура от 100 - 200 ° C. Процесите на предварително утаяване и началният етап на утаяване са придружени от увеличаване на якостта и намаляване на пластичността. По-нататъшното повишаване на температурата на стареене води до увеличаване на фазата на укрепване (фиг. 16.1, c) и намаляване на якостта.