Цветные сплавы в авиационной технике

Нагрев при закалке обычно ведут до температуры 450 - 540°С, вы­ держка, охлаждение в воду. В исходном состоянии сплавы имеют структуру твердого раствора ле­ гирующих элементов в алюминии и фазы типа C11AI2, CuMgAl2 по границам зерен. После закалки фиксируется неравновесное состояние сплава, представляющего собой однородный пересыщенный а - твердый раствор легирующих элементов в алюминии. Пересыщенный а-твердый раствор ме- тастабилен (неустойчив). Свежезакаленный сплав обладает высокой пла­ стичностью (5=20%) и низкой твердостью и прочностью (а =300 МПа). Через некоторое время после закалки (по окончанию инкубацион­ ного периода) избыточные элементы будут стремиться выделиться из пе­ ресыщенного твердого раствора. Па этом явлении и основан процесс "старения" алюминиевых сплавов. При нормальной температуре +20°С (процесс естественного старения) в пересыщенном твердом растворе начинается диффузия атомов меди к некоторым определенным плоскостям кристаллической решетки. Зоны с повышенной концентрацией меди представляют собой пластинки или диски толщиной в несколько атомных слоев (2-3) и протяженностью или диаметром до 20-50 атомных слоев. Эти зоны принято называть зо­ нами Гинье-Престона (Г-П), по имени ученых, впервые установивших их существование. Образование зон Г-П ведет к искажению кристал­ лической решетки, что сопровождается повышением прочности и сни­ жением пластичности сплавов. Процесс естественного старения прак­ тически заканчивается по истечения 5 - 7 суток. Сплав при этом приоб­ ретает максимальную прочность, остающуюся в дальнейшем постоянной. Время инкубационного периода варьируется в зависимости от состава сплава, но всегда составляет не менее 2-3 часов. В это время сплав со­ храняет высокую пластичность, хорошо обрабатывается давлением, что используется на практике для проведения таких технологических операций, как клепка, правка и т.д. При температурах ниже 0°С про