Старение металла

Металл - один из самых распространенных в сфере строительства и промышленности материал. Даже с появлением на рынке новых высокотехнологических композитов, его продолжают использовать так же часто, как и раньше. Но, даже такой прочный и надежный материал рано или поздно старится, теряя свои первоначальные свойства. Основной недостаток металлических изделий в том, что они подвержены коррозии. Эффект «усталости металла» сегодня широко изучается и заставляет технологов разрабатывать новые методы его нейтрализации.

Что такое старение металла?

Такой процесс, как старение металла, обусловлен появлением изменений в химической структуре сплава, а также физическими и механическими преобразованиями. Они приводят к ухудшению качества деталей. Материал становится хрупким, а изделия из него теряют свои первоначальные качества. Естественное старение металла в природе происходит при температуре от 20°. Это длительный процесс, на который уходят годы.

Последствия старения несут негативный характер, но у него существуют и некоторые преимущества. В частности, эффект старения металла оказывает положительное влияние на плотность структуры сплава. Поэтому промышленная отрасль активно пользуется этим. Термически обработанные изделия служат гораздо дольше и окажутся надежнее.

Старение металла искусственным путем

В тяжелой промышленности часто прибегают к искусственному старению. Ее применяют не для всех металлов, а только для тех сплавов, в составе которых есть элемент с низкой растворяемостью в твердом состоянии. Одним из таких металлов является сталь. Обработка совершается быстро и при высоких температурах. Эти показатели могут варьировать в зависимости от тех или иных факторов.

Полученный твердый сплав может различаться по своей структуре. Это обусловлено процентным соотношением углерода. Она может принимать следующие формы:

• Кубическую;
• сферическую;
• пластины;
• иголки.

После того, как искусственное старение металла произведено, его вязкость снижается, а качество и стойкость к нагрузкам увеличиваются. Температурная обработка закаляет сталь. Ее химическая структура меняется, поскольку углерод и азот полностью распадаются при нагревании.

Режимы для проведения термической и пластической обработки металла

Различают два метода искусственного старения сплавов: термический и пластический.

Термическая обработка стали, в которой содержание углерода завышено, происходит при 130°-150° , а время выдержки составляет около 30 часов. Для всех цветных металлов нужен прогрев близко 250° и одночасовая выдержка. Пластическая обработка происходит, как при природном старении, так при искусственном. В первом случае для нее необходимо тепло +20°. На заводе в цеху это происходит при 250° со временем выдержки один час.

В зависимости от марки металла, его особенностей состава и технических характеристик, время и уровень нагрева выбирается индивидуально для каждого сплава.