MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT - A MTA III. OSZTÁLYÁNAK FIZIKAI KÖZLEMÉNYEI 30. KÖTET (1982)
30. kötet / 1. sz. - UNGÁR TAMÁS: Metastabil fázisok keletkezése, stabilitása és hatása a fizikai tulajdonságokra Al-Zn-Mg ötvözetekben
UNGÁR T. 2 5.3.4. A reverzió és az]' fázis képződésének kapcsolata 77 5.3.5. A reverzió termodinamikai modellje 80 6. A mechanikai tulajdonságok értelmezése a GP zónák és az íj' kiválások szerkezeti paraméterei alapján 83 6.1. A folyáshatár vizsgálata a második fázisú részecskék szerkezeti tulajdonságai alapján ... 84 Összefoglalás 96 Köszönetnyilvánítás 98 Irodalom 98 BEVEZETÉS A kétkomponensű Al—Zn ötvözetek szinte azonos múltra tekintenek vissza, mint maga az Ál fém. Az Al—Mg ötvözetek a századforduló táján kezdtek elterjedni az alumíniumiparban. A Zn-et és Mg-ot tartalmazó, ternér Al—Zn—Mg ötvözetekkel kapcsolatos első vizsgálatok 1913-ból származnak [1]. Mindössze 10 évvel később, Sander és Meissner, az Al alapú ötvözetek körében kimagaslóan jó mechanikai tulajdonságokat elérve megalapozták ezen ternér ötvözet típus ipari alkalmazását [2]. Ettől az időtől kezdve az ötvözetrendszerrel kapcsolatos kutatások sorozata indult meg, majd minden iparilag fejlett országban, egyre nagyobb ütemben. Az Al—Zn—Mg kutatás elsődleges hajtóereje az ötvözetrendszer kedvező mechanikai tulajdonságaira vezethető vissza. Ugyanakkor már az ötvözet első gyakorlati alkalmazásaival kapcsolatban ismertté vált a korrózióval szembeni nagyfokú ellenállása, valamint hegeszthetősége. Mindez további lendületet adott mind az alkalmazásnak, mind a kutatásnak. Hamarosan bebizonyosodott azonban, hogy a korrózióval szembeni ellenállóképesség korrózióval szembeni érzékenységgé változik külső terhelés hatására. Ez a jelenség az Al alapú ötvözeteknél a közismert feszültségkorróziós érzékenység. Ezen utóbbi hatás különösen erőteljessé válik a hegesztési varratok környezetében. Az alkalmazhatóság szempontjából tehát lényeges hegeszthetőség, ill. a korrózióval szembeni ellenállóképesség egyszerre nehezen teljesíthető követelmények. Ugyanakkor tudjuk, hogy az ötvözetrendszernek mind a mechanikai, mind a korróziós tulajdonságai a mikroszkopikus szerkezettel (kiválások méretével, eloszlásával, diszlokáció sűrűséggel, szemcsehatárokkal stb.) szoros kapcsolatban állnak. A szóban forgó ötvözetrendszerrel kapcsolatos kutatások célja tehát az, hogy részletesen elemezzék az ötvözetben lejátszódó mikroszkopikus folyamatokat. Ugyanis csak ezeknek a pontos ismerete alapján remélhető, hogy a kedvező mechanikai tulajdonságok, a hegeszthetőség és a feszültségkorrózióval szembeni ellenállás egyszerre teljesíthetők legyenek. Egyelőre azonban még számolni kell azzal a lehetőséggel is, hogy a fenti három követelmény egyszerre csak bizonyos kompromisszumok árán valósítható meg. A gyakorlatban alkalmazott Al—Zn—Mg ötvözetek nemesítési folyamata a homogenizáló és oldó hőkezelést követő edzés után a szobahőmérsékleti hevertetéssel kezdődik. Ilyen alacsony hőmérsékleteken a túltelített szilárd oldat szétesése Guinier—Preston zónák kialakulása révén megy végbe. Valamivel magasabb hőmérsékleteken a túltelítettség az ц átmeneti fázis képződésével szűnik meg, végül még magasabb hőmérsékleteken az egyensúlyi fázisok kialakulása zajlik le. Ezek a folyamatok egymástól nem függetlenek. A különböző metastabil fázisok nagymértékben meghatározzák egy-egy stabilabb fázis részecskéinek eloszlását és ezen keresztül az ötvözet mechanikai és korróziós tulajdonságait.