|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Старение металлов |
 | |
Анимация
0
Описание
Старение металлов (и сплавов) является разновидностью термообработок металлов и сплавов, направленных на стабилизацию их свойств (как правило механических или электрических), и состоит в длительной выдержке при температуре, порядка комнатной или же на 100 - 200 градусов выше или ниже комнатной.
В течение старения металлов и сплавов происходят сравнительно медленные диффузионные процессы, ведущие к уменьшению концентрации мелких дефектов, и формированию более четких межфазных границ между областями фаз, возникших после предыдущих термических и механических обработок. Как следствие этого, после старения уже практически не протекают диффузионные процессы (они уже прошли в течение старения), из-за которых с течением времени изменяются физические или механические свойства материала и изготовленной из него детали. В результате материал оказывается с улучшенной временной стабильностью свойств, попутно могут приобретаться и новые или улучшенные старые свойства.
Временная стабильность характеристики характеризуется коэффициентом временной стабильности КВС или S данной характеристики, показывающим на сколько процентов изменяется данная характеристика за один год.
Старение металлов (и сплавов) особо полезно для деталей, определяющих точность показаний приборов: калиброванных электросопротивлений, магнитов, пружин и т.д.
Существует и так называемое естественное старение металлов и сплавов в процессе эксплуатации, в процессе которого за счет медленного протекания диффузионных процессов в металле или сплаве медленно изменяются его свойства. С целью уменьшения изменения свойств этих деталей и проводят старение как термообработку, стабилизирующую свойства материала.
Ключевые слова
Области техники и экономики
Производство цветных металлов и сплавовПроизводство черных металлов и сплавовПроизводство машиностроительных материалов
Применение эффекта
Получение материалов и деталей с высокой временной стабильностью электрических свойств. Для улучшения временной стабильности калиброванных проволочных электросопротивлений, используемых в высокоточных приборах, например магазинах сопротивлений, проводят длительную выдержку в течение 100 - 500 часов этих деталей при температуре на 100 С выше комнатной.
Получение материалов и деталей с высокой временной стабильностью модуля упругости. Например для улучшения временной стабильности параметров пружин, задающих темп хода крутильных маятников часов, как материал для пружин, так и сами пружины, выдерживают в течение нескольких дней при температуре на 200 С выше комнатной, затем - на 100 С ниже комнатной. Иногда проводят большее число выдержек при разных температурах вблизи комнатной, так называемое термоциклирование.
Улучшение механической прочности (за счет формирования областей, обогащенных медью) в сплавах алюминий-медь (дюралюминий) и стабилизация физических свойств материала для последующей эксплуатации за счет почти полного прекращения диффузионных процессов (так как они уже прошли на стадии старения) путем старения проката сплава при температуре 100 С.
Реализации эффекта
Старение деталей или заготовок проводят в печах. Печь загружают деталями, медленно нагревают до температуры старения, затем в течение времени старения (обычно 100 - 500 часов) поддерживают заданную температуру (с помощью специальной автоматики). Затем печь выключают и она медленно остывает вместе с находящимися в ней деталями. Часто проводят несколько выдержек при разных температурах вблизи комнатной, так называемое термоциклирование.
Литература
1. Материаловедение / Под. ред. Б.Н. Арзамасова.- М.: Машиностроение, 1986.- С.8-32.
2. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела.- М.: Наука, 1978.- 790 с.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |