15. Описать механизм укрупнения частиц второй фазы при распаде пересыщенного твердого раствора.

В некоторых переохлажденных твердых растворах отдельные стадии распада могут протекать уже при комнатной температуре (Al-Cu), в других — распад идет только при нагреве до некоторой промежуточной температуры. Механизм процесса старения с распадом пересыщенных твердых растворов можно представить следующим образом: в первой стадии внутри пересыщенного твердого раствора а происходит направленная диффузия атомов компонента В и скопление их в определенных участках кристаллической решетки; во второй стадии процесса в наиболее обогащенных компонентом В участках пересыщенного твердого раствора формируются очень малые области с новой кристаллической решеткой, свойственной или компоненту В, или его химическому соединению с компонентом А, или переходной фазе; строение этой решетки и решетки исходного твердого раствора а (матрицы) обычно аналогичны, вследствие чего наблюдается закономерное сопряжение (когерентность) обеих кристаллических решеток. В третьей стадии происходит отрыв одной решетки от другой, образование самостоятельных, дисперсных частиц новой фазы (так называемое дисперсионное твердение) и уменьшение концентрации растворенного элемента в исходном твердом растворе до равновесного значения. Четвертая стадия — это укрупнение (коагуляция) дисперсных частиц и переход метастабильной модификации новой фазы в стабильную. Следует иметь в виду, что скорость распада (выделения) тем больше, чем выше температура стареющего сплава; при данной температуре.

16. Описать механизм сфероидизации

Сфероидизация - переход частиц к более круглой форме. Тонкие участки, имеющие малый радиус кривизны, будут растворяться. Перешедший в раствор компонент осаживается на местах выделения с большим радиусом кривизны. Таким образом, вытянутая форма переходит в сферическую.

17. Основные причины повышения прочности при старении

Основные механизмы повышения прочности при старении выгля­дят следующим образом:

I. Упрочнение благодаря возникающим на когерентной границе полей упругих напряжений.

2. Упрочнение благодаря сопротивлению частиц второй фазы движению дислокаций. Этот механизм в свою очередь включает раз­ные причины сопротивления движению дислокаций:

Первая причина - различие кристаллических решеток матрицы и выделений, которое приводит к различию в сопротивлении движению дислокаций при перерезании ими частиц.

Вторая причина - при перерезании частицы, как правило, про­водят смена плоскости скольжения, и при выходе из включения дислокация не попадает в плоскость легкого скольжения матрицы.

Третья причина - различие упругих модулей матрицы и выделе­ния. Чаще всего выделения, как промежуточная фаза, имеют более высокие модули упругости, и как следствие этого большее сопротив­ление движению дислокации.

Четвертая причина - это увеличение протяженности линии дислокации в случае, если дислокация не может перерезать выделение, а огибает его, оставляя вокруг выделения замкнутую петлю.