Precipitation hardening Hoá bền phân tán

Người thực hiên: Nguyễn Trọng Vũ HÓA BỀN PHÂN TÁN PRECIPITATION HARDENING NỘI DUNG THẢO LUẬN: I SỰ RA ĐỜI CỦA HÓA BỀN PHÂN TÁN II HÓA BỀN PHÂN TÁN: Định nghĩa Cơ chế hóa bền hóa bền phân tán Quy trình cơng nghệ hóa bền phân tán III VÍ DỤ I SỰ RA ĐỜI CỦA HÓA BỀN PHÂN TÁN Kim loại trạng thái rắn có cấu tạo mạng tinh thể tức nguyên tử hay ion xếp có quy luật khơng gian trật tự tuần hoàn theo thứ tự định Khuyết tật lệch đóng vai trò quan trọng việc làm giảm tính kim loại Xu hướng tăng cường Tính kim loại Loại bỏ tối đa lệch, đưa mạng tinh thể dạng lý tưởng ( ko khuyết tật) Giữ tăng số lượng lệch đồng thời lợi dụng lệch để gia tăng độ cứng kim loại II HÓA BỀN PHÂN TÁN I HÓA BỀN PHÂN TÁN LÀ GÌ? Hóa bền phân tán công tác xử lý nhiệt vật liệu kim loại nhằm tạo hạt phân tán có kích thước nhỏ phân tán đồng cấu trúc hạt kim loại kim loại khác ( kim loại nền) nhằm gây cản trở chuyển động lêch qua làm tăng tính kim loại II HĨA BỀN PHÂN TÁN Cơ chế hóa bền phân tán: Nguyên nhân gây giảm tính kim loại: -Do tồn tại, phát triển di chuyển lệch mạng tinh thể Biện pháp khắc phục: Dùng hạt tinh thể pha phân tán để ngăn cản chuyển động lệch, ngăn chặn biến dạng tinh thể kim loại II HÓA BỀN PHÂN TÁN - Mật độ hạt phân tán nhiều kích thước nhỏ tác dụng ngăn cản lệch tốt khoảng cách hạt phân tán nhỏ lệch khó di chuyển qua - Khi hóa bền phân tán lệch khơng phải bị cắt mà uốn quanh hạt tinh thể pha phân tán nên kim loại tồn tương tác lệch ( cản đường); lệch hạt phân tán II HĨA BỀN PHÂN TÁN Quy trình cơng nghệ hóa bền phân tán: Hóa bền phân tán gồm giai đoạn Giai đoạn 1: Gia nhiệt, nấu chẩy hoàn toàn kim loại kim loại hợp kim tạo thành dung dịch đồng II HÓA BỀN PHÂN TÁN Giai đoạn 2: Làm nguội nhanh từ nhiệt độ kim loại lỏng đến nhiệt độ phòng Khi làm nguội nguyên tố hợp kim kim loại lỏng xem kẽ thay nút trống tinh thể kim loại pha đạt đến nồng độ định tiến vào trạng thái bão hòa ( thể rắn) Trạng thái người ta gọi dung dịch rắn q bão hòa Dung dịch rắn vốn khơng bền có vu hướng bị phá hủy để trở dạng bền II HÓA BỀN PHÂN TÁN Bước 3: Hóa già: q trình kết tinh thể rắn kim loại từ dung dịch rắn bão hòa Thực chất q trình kết tinh kim loại, bao gồm trình sinh mầm phát triển mầm kết tinh II HÓA BỀN PHÂN TÁN Thực tế, vị trí khác dung dịch rắn có khác nồng độ nguyên tố hợp kim Hiên tượng người ta gọi thiên tích hóa học Ví dụ: hợp kim duyra ( Al-2%Cu) thể tích 1cm3 co 22500 nhóm ngun tử CuAl2 có chỗ khơng có ngun tử đồng Chính chên lệch nồng độ nguyên tố hợp kim tạo thành số nhóm nguyên tử tương ứng với mầm pha chúng trở thành mầm Các mầm hình cầu, hình kim hay dạng đĩa II HĨA BỀN PHÂN TÁN Thực tế q trình sinh mầm tạo thành sau làm nguội, cần có moth thời gian để tạo mầm ổn định ban đầu sau tốc độ tiết pha tăng dần đạt giá trị cực đại lại giảm đến khơng Nếu thời gian hóa già dài độ cứng lại giảm II HĨA BỀN PHÂN TÁN Trong thực tế lúc tiết pha tạo thành tinh thể pha phân tán mà phải qua pha trung gian Pha trung gian có liên kết với pha mẹ ( pha tiết pha phân tán) II HÓA BỀN PHÂN TÁN Nhiệt độ hóa già thấp cực đại độ cứng cao thời gian cần thiết để đạt độ cứng lại dài Ta thấy điều khâu đúc lắc, sau đúc xong cần có thời gian để tĩnh, thực chất hóa bền lắc hóa già, để mơi trường thường( nhiệt độ thấp) thời gian cần ngày đưa vào phòng sấy ( khoảng 500C thời gian đạt độ bền 24h) III Ví dụ Hóa bền phân tán Sb chì tăng khả chống ăn mòn lưới chì - từ pin Acid đời có nhiều nghiên cứu nhằm giảm chi phi sản xuất, tăng chu kì sống pin -> Lắc cần ổn định để chống lại ứng suất q trình xả, sạc mà khơng bị uốn, kéo dãn hay cong vênh - Antimon hợp kim chì nguyên tố lý tưởng nhằm làm tăng cơ, lý, hóa tính điện cực lớp màng oxyt làm tăng khả chống ăn mòn III Ví dụ Ví dụ: hợp kim Pb-0.85%Sb hợp kim Pb-6.6%Sb Được hóa bền phân tán thực nghiệm Hợp kim Pb-0.85%Sb - cấu trúc tinh thể hợp kim có dạng lục giác, hóa già với tốc độ khác chế cho tổ chức hạt thơ, to có khả chống ăn mòn cao - Sự ăn mòn thường diễn biên giới hạt III Ví dụ Do pha giàu chì bao bọc pha giàu Sb nên pha giàu Sb bảo vệ khỏi bị acid ăn mòn Khi hóa bền tạo hạt thơ to ranh giới di động hạt nên khả bảo vệ tăng cường III Ví dụ Hợp kim Pb-6.6%Sb - cấu trúc hạt hợp kim Pb-6.6%Sb có dạng gai III Ví dụ - tinh thể đuôi gai hợp kim Pb-6.6%Sb pha giàu chì tinh thể gai, tồn thể tích tinh thể gai chứa pha Eutectic giúp ngăn chặn ăn mòn acid kết hợp với hỗ trợ pha giàu Sb biên giới hạt - Cơ chế chống ăn mòn hợp kim Pb-6.6%Sb phân bố rộng rãi mỏng giàu Sb Các tế bào gai mịn có khả chống ăn mòn tốt Kết luận: -Khi sản xuất chì sử dụng chì antimon dùng chì antimon thấp ( %Sb < 3.5) nên lựa chọn cấu trúc hạt dạng lục giác thơ to; dùng chì giàu Antimon nên hóa già cho cấu trúc hạt nhỏ mịn -Có thể cải thiện tính chống ăn mòn lắc cách khống chế tốc độ làm nguội CÁM ƠN MỌI NGƯỜI ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE ... I SỰ RA ĐỜI CỦA HÓA BỀN PHÂN TÁN II HÓA BỀN PHÂN TÁN: Định nghĩa Cơ chế hóa bền hóa bền phân tán Quy trình cơng nghệ hóa bền phân tán III VÍ DỤ I SỰ RA ĐỜI CỦA HĨA BỀN PHÂN TÁN Kim loại trạng... độ cứng kim loại II HÓA BỀN PHÂN TÁN I HÓA BỀN PHÂN TÁN LÀ GÌ? Hóa bền phân tán cơng tác xử lý nhiệt vật liệu kim loại nhằm tạo hạt phân tán có kích thước nhỏ phân tán đồng cấu trúc hạt kim... quanh hạt tinh thể pha phân tán nên kim loại tồn tương tác lệch ( cản đường); lệch hạt phân tán II HÓA BỀN PHÂN TÁN Quy trình cơng nghệ hóa bền phân tán: Hóa bền phân tán gồm giai đoạn Giai đoạn