Aliajele de întărire prin dispersie sunt un tip special de aliaje, ale căror caracteristici de rezistență sunt influențate în mod predominant de particule dispersate, izolate ca o fază nouă dintr-o soluție suprasaturată care a trecut de etapa de solidificare. Aceste nanoparticule inhibă mișcarea dislocărilor, conferind astfel aliajului o rezistență ridicată. Acesta este un caz special de materiale întărite prin dispersie.
Primul exemplu de obținere a unei structuri controlate și a nanoparticulelor într-un aliaj a fost duraluminul (aluminiu cu întărire prin dispersie), ale cărui ligaturi au fost Cu și Mg. Nimonics (bază de nichel + Cr, Al, Ti) a devenit următorul tip solicitat în industria aeronautică.
Conținut
Procesul tehnologic de producție
Aliajele cu întărire prin dispersie necesită mai întâi obținerea unei soluții suprasaturate care a suferit procesul de solidificare prin călire la temperatura de omogenizare. În continuare, se realizează recoacerea pentru a asigura procesul de îmbătrânire. În aceeași etapă, nanoparticulele (conțin de la o sută la o mie de atomi) încep să fie eliberate. Dislocațiile încep să se miște fie prin tăierea unei particule foarte mici, fie prin învăluirea acesteia (dacă dimensiunea este deja mai mare) pentru a forma o buclă.
Dar îmbătrânirea metalului continuă, nu este oprită, astfel încât dimensiunea nanoparticulelor crește. Atunci observăm o tranziție de la primul mecanism de avansare a dislocațiilor la cel de-al doilea. Procesul de îmbătrânire continuă până când se ajunge la o structură care suferă prima schemă de deformare chiar înainte de trecerea la cea de-a doua. Numai atunci aliajele obțin rezistența maximă.
Proprietățile de bază ale aliajelor din această grupă
Aliajele cu întărire prin dispersie sunt caracterizate de următoarele proprietăți
- rezistență ridicată;
- elasticitate crescută, care se menține la temperaturi de la 250 la 550 de grade Celsius;
- rezistență la coroziune;
- rezistență la diverse medii agresive;
- nemagnetice;
- ductilitatea optimă după călire extinde semnificativ domeniul lor de aplicare.
Aliajele de întărire prin dispersie pot fi supuse diferitelor tipuri de prelucrare mecanică, tăiere și presiune, laminare. Acestea rezistă perfect la tratamentul termic (lipirea, sudarea nu sunt teribile pentru ele), dar ar trebui să fie efectuate într-o sferă de protecție (de exemplu, în vid). Mai mult, produsele din aceste aliaje (bilete, sârmă etc.) sunt gravate în băi alcaline și acide. Acest lucru nu dăunează rezistenței metalului.
Despre aplicarea aliajelor cu întărire prin dispersie
Proprietățile descrise mai sus explică de ce domeniul de aplicare al acestui tip de aliaje este atât de extins. Din ele este ușor de fabricat piese și elemente chiar și de forme foarte complexe. De asemenea, sunt excelente pentru fabricarea elementelor elastice de detecție (de exemplu, membrane, arcuri de contact, cutii aneroide). De asemenea, sunt utilizate pentru fabricarea rulmenților, a articolelor metalice (absența proprietăților magnetice este foarte valoroasă în acest caz), a acelor de seringă și multe altele.
