Yog'ingarchilik - qattiqlashtiruvchi nikel - asosidagi qotishmalar, ularning tarkibida yog'ingarchilikning ma'lum bir tarkibi - hosil qiluvchi elementlar (masalan, Al, Ti, Nb) bilan yaratilgan. Qarish jarayoni ikki asosiy bosqichga bo'linadi:
Avval eritma bilan davolash: Qotishma yuqori haroratga (odatda 980-1150 daraja) isitiladi va bir muddat ushlab turiladi. Bu yog'ingarchilik - hosil qiluvchi elementlarning nikel - asosidagi FCC panjarasida bir xilda erishi va o'ta to'yingan qattiq eritma hosil qilish imkonini beradi. Keyin qattiq eritmaning metastabil o'ta to'yingan holatini saqlab, xona haroratida ikkinchi fazalarning yog'ingarchiliklarini bostirish uchun tez sovutish (suvni o'chirish yoki havoni sovutish) amalga oshiriladi.
Keyingi qarishni davolash: O'ta to'yingan qattiq eritma o'rtacha haroratgacha (odatda 600-850 daraja) isitiladi va bir necha soatdan o'nlab soatgacha ushlab turiladi. Bu haroratda yog'ingarchilikning - hosil qiluvchi elementlarning nikelda eruvchanligi keskin kamayadi. O'ta to'yingan atomlar (Al, Ti, Nb) matritsada tarqaladi va to'planadi va nikel atomlari bilan reaksiyaga kirishadi.tartiblangan intermetalik birikma fazalari(eng keng tarqalganlari 'faza Ni₃(Al,Ti) va '' faza Ni₃Nb). Ushbu fazalar matritsa interfeysi bilan kogerent yoki yarim - kogerent bo'lib, dislokatsiyalar harakatiga to'sqinlik qilishi va shu bilan qotishmaning kuchlanish kuchini yaxshilashi mumkin.
Qarish bilan ishlov berish orqali valentlik kuchini yaxshilashga asosan quyidagi uchta dislokatsiyani blokirovkalash effekti - orqali erishiladi:
' va '' fazalarining panjara parametrlari nikelga asoslangan - matritsasidan bir oz farq qiladi. Ushbu mustahkamlash fazalari matritsada cho'kganda, fazalar atrofida mahalliy elastik deformatsiya maydoni hosil bo'ladi. Dislokatsiya matritsada harakat qilganda, kuchlanish maydonining qarshiligini engib o'tish kerak, bu qotishmaning deformatsiyaga chidamliligini oshiradi va shu bilan kuchlanish kuchini yaxshilaydi. Mustahkamlash fazasining zarracha kattaligi qanchalik kichik bo'lsa, taqsimot shunchalik bir xil bo'ladi va kuchlanish maydonining ta'siri shunchalik kuchli bo'ladi.
Kuchaytiruvchi faza zarrachalarining kattaligi ma'lum darajaga yetganda (odatda 10-50 nm), dislokatsiyalar zarrachalarni kesib o'ta olmaydi va faqat ularni chetlab o'tib, zarrachalar atrofida dislokatsiya halqalarini qoldiradi. Ushbu halqalarning shakllanishi qo'shimcha energiya talab qiladi, bu esa dislokatsiya harakatining qiyinligini oshiradi va qotishma kuchini yanada oshiradi. Yuqori - haroratli nikel - asosidagi qotishmalar uchun bu mexanizm o'rta - haroratli qarish bosqichida asosiy rol o'ynaydi.
Qarish bilan ishlov berish jarayonida qotishma tarkibidagi karbid elementlarining (masalan, C) iz miqdori ham don chegaralari bo'ylab cho'kadi va mayda karbid zarralarini (TiC, NbC kabi) hosil qiladi. Bu zarralar don chegaralarini mahkamlashi, cho'zish jarayonida don chegaralarining siljishini oldini olish va donalararo sinishdan qochishi mumkin. Shu bilan birga, qotishmaga qo'shilgan B va Zr kabi mikroelementlar don chegaralarida ajraladi, don chegaralarining bog'lanish mustahkamligini yaxshilaydi va valentlik kuchini yaxshilashga bilvosita hissa qo'shadi.
Qarish bilan davolashning kuchga ta'siri oddiy chiziqli bog'liqlik emas, balki harorat va ushlab turish vaqti bilan chambarchas bog'liq:
Qarish harorati: Agar harorat juda past bo'lsa, atomlarning diffuziya tezligi sekin bo'ladi va mustahkamlash fazalarining yog'inlari etarli emas, natijada past kuch; agar harorat juda yuqori bo'lsa, mustahkamlash fazasi zarralari tez o'sib boradi (qo'pollashadi), matritsa bilan interfeys muvofiqligi yo'qoladi, deformatsiya maydonining ta'siri zaiflashadi va kuch sezilarli darajada kamayadi.
Tutish vaqti: Tutish vaqtining kengayishi bilan mustahkamlash bosqichlarining yog'ingarchilik miqdori birinchi navbatda ortadi va keyin to'yingan bo'lishga intiladi. Haddan tashqari uzoq vaqt ushlab turish zarrachalarning qo'pollashishiga olib keladi va mustahkamlash ta'sirini kamaytiradi.
Misol sifatida Inconel 718 qotishmasini oladigan bo'lsak, odatda optimal qarish tizimi hisoblanadiikki barobar - bosqichli qarish: 8 soat davomida 720 gradusgacha qizdirish, 55 daraja / soat tezlikda 620 daraja sovutish va 8 soat ushlab turish. Ushbu ishlovdan so'ng matritsada juda ko'p miqdordagi nozik fazalar cho'kadi va uning kuchlanish kuchi 1300 MPa dan oshishi mumkin, bu - so'ndirilgan holatdan 2-3 baravar ko'pdir.
Shuni ta'kidlash kerakki, qarishni mustahkamlash faqat samaraliyog'ingarchilik - qattiqlashtiruvchi nikel - asosidagi qotishmalaryog'ingarchilik - hosil qiluvchi elementlarni o'z ichiga oladi. Al, Ti va Nb bo'lmagan - qattiqlashtiruvchi nikel - qotishmalari (masalan, Hastelloy C276, Alloy 600) eritmasi uchun qarish bilan ishlov berish mustahkamlash fazalarini cho'ktira olmaydi, shuning uchun ularning kuchlanish kuchini yaxshilay olmaydi. Bundan tashqari, qarish jarayoni kuchni yaxshilash bilan birga qotishma plastisiyasini biroz pasaytiradi, shuning uchun qarish tizimini kuch va plastisitni muvozanatlash uchun haqiqiy dastur talablariga muvofiq optimallashtirish kerak.
