Ocena brak

Hartowanie stopów

Autor /roman Dodano /31.01.2012

Gdy dr Wilm ogrzał swój stop aluminium, cala miedź (3,5%) rozpuściła się w aluminium, tworząc roztwór stały. Jednak w temperaturze pokojowej stały roztwór miedzi w aluminium może zawierać nie więcej niż 0,5% miedzi. Po ochłodzeniu dr Wilm otrzymał roztwór przesycony i większość miedzi wytrąciła się z roztworu. Następnie każdy z atomów miedzi (Cu) połączył się chemicznie z dwoma atomami aluminiuj (Al), tworząc w efekcie związek międzymetaliczny CuAl2-Cząsteczki tego związku powstawały i dyfundowały (przemieszczały się) w stopie przez okres 4-5 dni - następowało starzenie się materiału. Obecność równomiernie rozłożonych w stopie cząsteczek związku międzymetalicznego znacznie wzmocniła sieć krystaliczną, pozwalając jej znieść takie obciążenia, które normalnie spowodowały­by jej trwałą deformację. Dlatego właśnie dr Wilm zauważył wzrost wytrzymałości materiału dopiero po kilku dniach od obróbki cieplnej.
Obecnie również stosuje się udoskonalone me­tody utwardzania wydzieleniowego, polegające na przesycaniu i starzeniu. Aluminium jest przesyca­ne miedzią w wysokiej temperaturze, lecz po ochłodzeniu przyspiesza się proces powstawania i dyfuzji CuAl2, ogrzewając stop w temperaturze 175°C. To ogrzewanie, zwane odpuszczaniem, skraca czas hartowania duraluminium do kilku zaledwie godzin. Ten sposób przyspieszania har­towania nazywany jest starzeniem sztucznym. Również inne stopy dają się utwardzać w ten spo­sób, między innymi takie, których nie można wystarzać w temperaturze pokojowej. W tych wy­padkach twardość materiału zależy od dokładne­go kontrolowania temperatury i czasu starzenia stopu. Warto dodać, że twardość wielu stopów obniża się podczas odpuszczania.
Niektóre stopy można hartować poddając je naprężeniom mechanicznym. Przykładowo ude­rzanie i ścieranie powoduje zmiany struktury kry­stalicznej przypowierzchniowej warstwy stali manganowej. Przechodzi ona ze struktury auste­nitu do wyjątkowo twardej struktury martenzytu. Dzięki tej zmianie stal może znosić naprężenia mechaniczne następujące. Martenzyt powstaje także wtedy, gdy rozgrzaną do czerwoności stal zanurzy się w wodzie bądź oleju.

Podobne prace

Do góry