Размерное травление

Из сравнения металлохимических характеристик компонентов указанных выше систем (см. таблицу) видно, что разница электро-отрицательностей компонентов для сплавов золота больше, а размерное несоответствие — меньше, чем для сплавов олова. Поэтому существенно меньшую энергию взаимодействия компонентов в сплавах Ni—Аи и Со—Аи по сравнению с соответствующими сплавами олова можно объяснить отсутствием дополнительного энергетического вклада, связанного с заполнением Sd-электронной полосы,

процессе распада твердого раствора при 1300°С начинает связываться в этом случае не в карбид молибдена Мо2С, а в карбид ванадия V2C, среднее размерное несоответствие атомов которого с матрицей составляет всего лишь 0,02. Это значительно меньше упругой деформации, соответствующей теоретическому пределу упругости.

Размерное несоответствие

аналогичны фляйшеровским [4, 6] для твердорастворного упрочнения и предназначены для использования в том случае, когда размерное несоответствие е между когерентными сферическими частицами и матрицей составляет примерно 0,01:

Нембах и Найте [34] произвели углубленнный пересмотр экспериментальных доказательств, опирающихся на зависимость прочности суперсплавов от несоответствия кристали-ческих решеток. Они пришли к выводу об отсутствии убедительного экспериментального доказательства влияния размерного несоответствия на сопротивление пластическому течению у недостаренных сплавов, упрочняемых выделениями Г'-фазы. Нашли также [34], что размерное несоответствие кристаллических решеток в некоторых промышленных сплавах не дает существенного вклада в уровень прочности.

дает существенного вклада в механизм упрочнения. Более вероятно, что размерное несоответствие служит движущей силой роста и слияния частиц у '-фазы. Высокое размерное несоответствие и связанная с ним высокая энергия поверхностного натяжения по границе раздела частицы и матрицы могут снизить стабильность выделений у '-фазы даже в отсутствие внешнего приложенного напряжения. Коль скоро приложенное напряжение снижает размерное несоответствие, оно способствует стабилизации преципитата, особенно в тех случаях, когда ось приложения нагрузки не совпадает с напряжением <111>.

Со своей стороны, Декер сам [3] и совместно с Михали-зиным [42] настаивает, что высокое размерное несоответствие может сопровождаться заметным повышением максимального уровня прочности, достигаемого в результате старения. Увеличение размерного несоответствия с 0,2 до 0,8 % сопровождалось удваиванием пиковых значений твердости ряда тройных сплавов на основе системы Ni—A1. Эти данные находятся в согласии с теорией Джеролда и Хэберкорна [31]. Другие авторы [52] обнаружили превосходное согласие модели Брауна—Хэма [22] с результатами испытаний монокристаллов системы Ni—12 % (ат.) А1 в условиях сжатия при температурах от —196 до —100 °С. Заметного изменения величины Ат в этом температурном интервале не обнаружили, хотя степень размерного несоответствия существенно изменяется с температурой. Поэтому пришли к выводу, что вклад в упрочнение со стороны когерентных искажений в данной системе незначителен. Поскольку связь между когерентными искажениями и низкотемпературной прочностью на разрыв несомненно существует, оптимальное сопротивление ползучести достигается при полном отсутствии размерного несоответствия. На рис. 3.11 показано, что при отсутствии размерного несоответствия у сплавов на основе системы Ni—Cr—A1 долговечность в условиях ползучести достигает максимума при 700 °С и напряжении 146 МПа [53]. Подтверждая эти результаты [54], усматривают причину подобного поведения сплавов в том, что низкому размерному несоответствию отвечает высокая стабильность фаз. Не очевидно, однако, что аналогичные результаты были бы получены у более прочных сплавов или при более высоких температурах. И действительно у сплавов с высокой объемной долей упрочняющей фазы 114

Мотт— Набарро [1] Размерное несоответствие атомов Твердые растворы L*b/4 1 е /

Фляйшер [4,6] Размерное несоответствие атомов Т„+

Т„ — напряжение пластического течения матрицы без препятствий, с0 — радиус частицы; Гу=(2/3)1/'2г0; Т — линейное натяжение; е — размерное несоответствие. Другие обозначения указаны в тексте.

Прочность сложных никелевых суперсплавов можно проанализировать в терминах основных механизмов упрочнения. Это механизмы, которые действуют в двойных сплавах системы никель—алюминий, но изменены разделением легирующих элементов между у- и у '-фазами для воздействия на кинетику укрупнения выделений, энергию антифазных границ и размерное несоответствие.

РАЗМЕРНОЕ ТРАВЛЕНИЕ - Снятие ча-

РАЗМЕРНОЕ ТРАВЛЕНИЕ — растворение металла хим. (реже электрохим.) путём для избират. снятия его с поверхности деталей на заданную глубину. Цель Р. т.— получение равнопрочной конструкции и снижение массы детали; иногда заменяет механич. обработку. Применяется при изготовлении деталей сложной формы, имеющих перем. сечение. Р. т. особенно рекомендуется для облегчения тонкостенных крупногабаритных деталей, к-рые нельзя обработать резанием. Р. т. наиболее распространено в самолётостроении.

Кунцем и Хорном [4] предложен оригинальный способ применения электролитического травления — «размерное травление». Они заменили чисто химический способ травления электрохимическим растворением полированной поверхности. При использовании реактивов, которые взаимодействуют только со шлифом, можно вычислить поверхность травления по количеству тока, проходящего через единицу поверхности. Способ позволяет независимо от субъективного впечатления картины травления и типа исследуемого сплава установить определенную величину травления.

ТРАВЛЕНИЕ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ — растворение металла с целью удаления загрязнений или доведения заготовок до требуемых размеров и формы (размерное травление). Травление осуществляется химич. или электрохимич, методами; наиболее распространен первый метод. Магний и его сплавы растворяются в подавляющем большинстве кислот и практически не растворимы в щелочах,

При электрохимич. методе Т. м. с. производится анодная обработка деталей в 10%-ном растворе двухфтористого аммония. Размерное травление применяется при изготовлении тонкостенных деталей сложной формы и переменного сечения и когда требуется равномерное уменьшение толщины деталей. Размерное травление

Технология Т. р. а. с. предусматривает обезжиривание, травление в щелочном растворе с целью удаления поверхностных дефектов, анодное оксидирование в растворе серной кислоты, наполнение анодной пленки, нанесение защитных покрытий, размерное травление, удаление покрытий. Выбор защитных покрытий определяется глубиной и фактором травления (см. таблицу). Обычно Т. р. а. с. производится в растворах, содержащих 120—170 г/л едкого натра при 70—^90°.

Лит.: Голубев А. И., Нарышкин А. А., П а д е и с к и и В. Н., Размерное травление деталей из алюминиевых сплавов в серийном производстве, М., 1959 (Передовой научно-техн. и произв. опыт. Тема 8. № М-59-335/7); Голубев А. И., Процесс формирования анодных пленок, в кн.: Размерное травление и анодирование алюминиевых сплавов, М., 1Я59 (Моск. дом научно-техн. пропаганды им. Дзержинского. Сер.«Прогрессивнаятехнология машиностроения». вып. 1); Розов М. П.. Т рай нина Т. А., «ЖПХ», 1956, т. 29, вып. 6, с. 899; Г о л о в и н И. Л., Глубокое и фигурное травление алюминиевых сплавов (Химическое фрезерование), в кн.: Легкие сплавы, [вып. 1], М., 1958; «Экспресс-

Размерное травление алюминиевых сплавов 2 — 354

Сущность химического фрезерования — глубокое размерное травление металлов в травильных растворах. Применение химического фрезерования вместо механической обработки во многих случаях дает значительный экономический эффект. Кроме того, применение этого метода позволяет создавать принципиально новые конструкции деталей, обработка которых обычными механическими способами либо невозможна, либо весьма затруднительна.

Размерное травление (химическое фрезерование) заключается в удалении металла в травящих растворах. Травление производят в водном растворе (18—27° С) кислот следующего состава: 130—140 мл/л фтористоводородной кислоты (плотность 1,13), 55—-60 мл/л серной кислоты (плотность 1,84). Продолжительность травления зависит от заданной глубины травления; скорость травления при температуре 45—55° С составляет 0,8—1,0, а при 18—20° С 0,5—0,6 мм/ч.

ТРАВЛЕНИЕ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ — растворение металла с целью удаления загрязнений или доведения заготовок до требуемых размеров и формы (размерное травление). Травление осуществляется химич. или электрохимич, методами; наиболее распространен первый метод. Магний и его сплавы растворяются в подавляющем большинстве кислот и практически не растворимы в щелочах,