Процессы, происходящие в твердое растворе перед выделением

Изменения свойств упрочняемых сплавов во всех исследованных до сих пор случаях очень сложны и в значительной мере зависят от особых условий, в которых протекает процесс улучшения. Если мы проследим какое-нибудь свойство закаленного сплава при температуре, при которой наступает изменение этого свойства, то в большинстве случаев мы обнаружим, что названное изменение не бывает однозначным и не дает плавного перехода от свойств твердого раствора к свойствам гетерогенной смеси. Наоборот, на процесс однозначного, плавного изменения накладывается процесс анормальных изменений свойств, из которых особый технический интерес представляют резкое повышение твердости и сопротивления разрыву. Необходимо отметить также наблюдаемое во многих случаях начальное повышение электросопротивления вместо ожидаемого снижения.

Кривая этих аномалий в высшей степени интересна. Если мы будем в состоянии, как например в случае азотированного железа, проследить за несколькими свойствами, имеющими в начальном и, конечном состояниях приблизительно одинаковые значения, то мы установим, что каждое из них изменяется по разным законам. Кроме того, картина меняется с изменением температуры или других факторов.

По современным представлениям объясняется это тем, что превращение пересыщенного фиксированного закалкой твердого раствора в гетерогенную смесь проходит при отпуске особые промежуточные стадии и притом, очевидно, каждый раз по-новому в зависимости or предварительной обработки, температуры отпуска и т. п.

В самом начале, систематического исследования процесса выделения его рассматривали как сравнительно простой процесс. После того как Мерика, Вальтенберг и Скотт установили, что упрочнение наступает только тогда, когда диаграмма состояния указывает на возможность процесса выделения, представилось весьма заманчивым объяснить наличием и свойствами выделившихся частиц все особые изменения свойств. Однако для того чтобы объяснить все закономерности, выявляемые, с первых же шагов появилась необходимость приписать особые функции частицам выделяющейся фазы, их величине, количеству, а затем также и распределению. Например, собственно процесс упрочнения, который в качестве первой из аномалий, как правило, появляется при отпуске, объяснялся присутствием особо тонких высокодисперсных выделений.