Явище повернення після старіння було відкрито на дуралюмина. Якщо природно зістарений дуралюмин нагріти до температури приблизно 250 ° С, витримати 20 - 60 з і швидко охолодити, то його властивості повертаються до значень, характерних для свежезакаленного стану.

Сутність явища повернення полягає в тому, що зони ДП, що виникли при природному старінні, під час нагрівання сплаву розчиняються, метастабільні і стабільні фази через коротку витримки не встигають утворитися і швидке охолодження фіксує пересичений твердий розчин. Температура обробки дураюміна на повернення (~ 250 ° С) далека від температури нагріву під загартування (~ 500 ° С), необхідного для розчинення стабільних фаз.

Після обробки на повернення дуралюмин, як і після звичайної перезакалкі, здатний упрочняться при природному старінні. Повторна обробка на повернення знову його разупрочняется і т. Д. (Малюнок Діаграма стану з лініями сольвуса ). Так як при кожному нагріванні до температури повернення все ж встигає в невеликому ступені пройти необоротне фазовий старіння (особливо по межах зерен), то з кожним циклом властивості кілька відхиляються від властивостей свежезакаленного сплаву. Зокрема, посилюється схильність дуралюмина до міжкристалітної корозії.

Обробку на повернення застосовують, коли потрібно відновити пластичність дуралюмина перед гнучкою, отбортовкой і т. П., А перезакалка небажана через викривлення.

Основний технологічний недолік обробки на повернення - необхідність суворого (з точністю до 10 с) регулювання часу витримки виробів в селітряних ванні.

Якщо ця витримка виявиться коротше оптимальною, то не всі зони ДП розчиняться і разупрочнение буде неповним, а при перетримці зміцнення станеться через що почався фазового старіння. З цієї причини і з-за зниження корозійної стійкості повернення після старіння дуралюмина не знайшов широкого застосування.

В теорії старіння явище повернення відіграє велику роль, так як дозволяє оцінити стабільність зон ДП, отриманих в різних умовах старіння і визначити температуру їх розчинення.

Температура нагріву для повного повернення властивостей (температура розчинення зон ГП) в загальному випадку не є константою для даного сплаву. Вона залежить від стабільності зон, а значить, від температури і часу їх утворення. Чим більше тривалість низькотемпературного старіння, тим більший і стабільніше зони ДП і тим вище повинна бути температура нагріву для їх повного розчинення.

Починаючи з деякої витримки при старінні, температура повного повернення не залежить від часу старіння. Така критична температура повернення характерна для сплаву, зістареного при певній температурі, і вона зростає з підвищенням температури старіння через збільшення стабільності зон ГП. Максимально можлива, гранична температура, до якої найбільш стабільні зони ДП можуть існувати в даному сплаві, відповідає точці кривої сольвуса зон на діаграмі метастабільних рівноваг (дивіться малюнок Діаграма стану з лініями сольвуса ).

Зі сказаного випливає, що не можна визначати температуру сольвуса зон ДП, нагріваючи, наприклад, природно зістарений сплав. У таких дослідах визначають не максимально можливу, граничну температуру існування зон ДП в даному сплаві, а якусь нижчу температуру розчинення зон, що утворилися за певний час при кімнатній температурі.

Зміна межі міцності дуралюмина

Зміна межі міцності дуралюмина при природному старінні і
дворазовою обробці на повернення після старіння (Д. А. Петров).

Лінія сольвуса зон ДП, показана на малюнку Лінії сольвуса зон ДП , Фактично сольвусом не є, так як вона вказує температури розчинення зон, що утворилися протягом 10 днів кімнатного старіння. Лінія істинного сольвуса зон ДП в системі Al - Cu повинна проходити вище, ніж це зображено на малюнку Лінії сольвуса зон ДП . Наприклад, у сплаву Al - 4% Cu максимальна температура існування зон ДП дорівнює не 180 ° С, а ~ 275 ° С.

Повернення можна спостерігати не тільки після старіння з утворенням зон ДП і не тільки в алюмінієвих сплавах. Обробкою на повернення в принципі можна розчиняти і зони ДП, і виділення метастабільних фаз в сплавах на різній основі. Для кожного сплаву і режиму старіння необхідно підбирати свою температуру (t в) і час витримки (τв) при обробці на повернення.

Наприклад, для природно постарених дуралюмина рекомендуються такі режими:

Д1Д16Д19tв, ° С

240 - 250 265 - 275 270 - 280 t в, з 20 - 45 15 - 30 10 - 15

«Теорія термічної обробки металів»,
І.І.Новіков

Вибір температури і тривалості старіння Після попередньої оцінки температурного рівня старіння по співвідношенню або за аналогією з іншими сплавами на базі того ж металу експериментально відпрацьовують режим старіння, будуючи графіки, подібні малюнок Схема залежності міцнісних властивостей і Схема залежності міцності від температури старіння. Як відомо, старіння поділяють на природне, що відбувається при кімнатній температурі, і штучне, ...

Залежно від режиму, структурних змін та одержуваного комплексу властивостей штучне старіння можна поділити на повне, неповне, перестаріваніе і стабілізуючий старіння (відповідні режими та властивості наведені в таблиці Режими старіння і механічні властивості постарених сплавів на різній основі для ливарного алюмінієвого сплаву AЛ9). Повний штучне старіння проводять при такій температурі і тривалості, які забезпечують досягнення ...

Старіння з витримкою спочатку при одній, а потім при іншій температурі називають ступінчастим. Як правило, температуру першого ступеня вибирають нижче, ніж другий. Основна мета двоступеневого (подвійного) старіння - створити велике число центрів виділень на низькотемпературної ступені, коли пересичений твердий розчину велика (на малюнку Розмір виділень ступеня пересичення C0 / C1 зростає з пониженням температури Т1), а потім ...

Розглянемо практично важливий випадок складної ролі природного старіння на прикладі сплавів системи Al - Mg - Si, які перебувають на квазібінарних розрізі Al - Mg2Si або недалеко від нього (сплави типу Авіаль). У цих сплавах при природному старінні утворюються голчасті зони ДП, збагачені магнієм і кремнієм, а при штучному (170 ° С) - метастабільна β'-фаза (дивіться таблицю ...

З роллю предстаренія тісно пов'язане питання про роль швидкості нагріву при одноступенчатом старінні. Зазвичай на швидкість нагріву до температури старіння не звертають уваги. Однак початкові стадії розпаду при уповільненому нагріванні можуть впливати на властивості состаренного сплаву. Так, наприклад, уповільнений нагрів до температури старіння деяких алюмінієвих сплавів дозволяє трохи підвищити їх міцність. Режими старіння і механічні ...