Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Старение сплавов — это процесс упрочнения пересыщенного твёрдого раствора за счёт выделения дисперсных фаз при выдержке после закалки. Старение сплавов обеспечивает рост прочности и твёрдости без потери коррозионной стойкости и широко применяется для алюминиевых, медных, никелевых и мартенситностареющих стальных сплавов.
В материаловедении старение сплавов это вторая ступень упрочняющей термообработки, идущая после закалки на пересыщенный твёрдый раствор. Закалка фиксирует избыточные легирующие атомы в решётке матрицы, а последующая выдержка вызывает их перераспределение и образование наноразмерных выделений.
Эффект упрочнения был открыт А. Вильмом в 1906 году на сплаве Al–Cu (будущий дуралюмин). С тех пор дисперсионное твердение стало одним из главных механизмов упрочнения цветных сплавов и специальных сталей.
Не любой сплав поддаётся старению. Требуется ограниченная и сильно убывающая с температурой растворимость второго компонента в матрице. Только тогда закалка создаёт пересыщение, способное распадаться при последующем нагреве или выдержке.
В основе процесса лежит распад пересыщенного твёрдого раствора с выделением когерентных и полукогерентных частиц вторичной фазы. Они затрудняют движение дислокаций, повышая предел текучести металла.
Максимальная прочность достигается на стадиях θ'' и θ', когда выделения мелкодисперсные и когерентные с матрицей. Дальнейший рост и коагуляция частиц приводят к разупрочнению — перестариванию.
Важно: закалка перед старением выполняется на пересыщенный твёрдый раствор. Без неё легирующие элементы выделятся ещё при охлаждении, и эффект упрочнения окажется незначительным.
По температурно-временному режиму выдержки старение сплавов разделяют на два основных типа. Различие — в кинетике процесса и конечных свойствах металла.
Происходит при комнатной температуре в течение нескольких суток. Характерно для дуралюмина Д16: после закалки прочность достигает максимума за 4–5 суток. Образуются преимущественно зоны Гинье–Престона.
Выдержка при повышенной температуре (как правило, 100–200 °C для алюминиевых сплавов, 300–500 °C для медных и стальных). Ускоряет процесс выделения и обеспечивает более полный распад твёрдого раствора.
Применяется для сплавов системы Al–Zn–Mg. Первая ступень при 100–120 °C формирует мелкие зародыши, вторая при 160–180 °C обеспечивает равномерное распределение упрочняющих фаз.
К группе стареющих относятся системы с убывающей растворимостью легирующего элемента. Они применяются там, где нужна высокая удельная прочность.
Дисперсионно-упрочняемые сплавы используются там, где нужна высокая прочность при малой массе или особые электрические свойства.
Преимущества:
Ограничения:
Старение сплавов — ключевой инструмент управления прочностью цветных металлов и специальных сталей. Грамотный выбор между естественным и искусственным режимом, контроль температуры и продолжительности выдержки позволяют получать материалы с σв от 400 до 2100 МПа без потери технологичности и коррозионной стойкости.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.