|
92 растворенного элемента и обусловливает высокую скорость образования их скоплений. В работах [122, 123] отмечено возрастание почти в два раза микротвердости электролитических сплавов после отжига при 673 К в течение 1 ч. Такой рост твердости имеет место благодаря выделению мелкодисперсных частиц интерметаллических фаз, упрочняющих матрицу. Повышение температуры отжига до 1073...1173 К приводит к снижению твердости благодаря коагуляции ранее выделившихся фаз. Анализ немногочисленных литературных данных свидетельствует о недостаточно четких и полных представлениях о структурных и фазовых превращениях, протекающих в электроосажденных сплавах при электрокристаллизации и отжиге. Это не позволяет прогнозировать свойства получаемых покрытий в зависимости от условий электроосаждения и термообработки. Известные же положения о процессах, протекающих при отжиге, которые разработаны применительно к конструкционным материалам, нс могут быть перенесены на электролитические сплавы из-за особенностей структуры последних, для которых характерны ультрадисперсность, повышенная плотность дефектов кристаллического строения, неравновесность, значительный уровень внутренних напряжений. В связи с этим особый интерес представляет изучение структуры и фазового состава электролитических сплавов на основе железа, формируемых в зависимости от режимов осаждения и термической обработки. 4.2.1. Отжиг электролитических сплавов Неравновесность является важнейшей особенностью структуры гальванических покрытий. Такие неравновесные системы характеризуются повышенной свободной энергией и стремлением перейти в более устойчивое состояние. Процессы, протекающие при этом, сводятся к уменьшению концентрации дефектов и |
204 нить возможности и перспективы применения различных видов термообработки для улучшения свойств покрытий. Наиболее приемлемым для воздействия на структуру и формирование свойств покрытий является отжиг. В зависимости от того, какие отклонения электролитических сплавов от равновесного состояния устраняются, различают следующие разновидности отжига: гомогенизационный, дорекристаллизационный, рекристаллизационный и отжиг, уменьшающий напряжения. Сущность гомогенизационного отжига заключается в устранении химической неоднородности, возникшей при электрокристаллизации, прежде всего устранении слоистости и растворении в твердом растворе неравновесных избыточных фаз. При отжиге II рода в электролитических сплавах происходят диффузионные фазовые превращения. Возможны две разновидности данного вида отжига: гетерогенизационный и отжиг с фазовой перекристаллизацией. В процессе гетерогенизационного отжига из осадка сплава, который после электролиза в большинстве случаев является пересыщенным твердым раствором, выделяется избыточная фаза (интерметаллид или фаза внедрения). Образующаяся гетерогенная смесь состоит из непересыщенного твердого раствора с тем же типом кристаллической решетки, что и до отжига, и дисперсных частиц второй фазы. Для исследования процессов распада твердых растворов большинство авторов используют косвенные методы, в частности, измерение твердости и электросопротивления [177, 178]. Важнейшей особенностью кинетики распада твердых растворов является чрезвычайно высокая подвижность атомов растворенных элементов, обусловленная пересыщением сплава вакансиями при электрокристаллизации [179, 180]. Наличие большого числа избыточных вакансий резко ускоряет миграцию атомов растворенного элемента и обусловливает высокую скорость образования их скоплений. В работах [181, 182] отмечено возрастание почти в два раза микротвердости электролитических сплавов после отжига при 673 К в течение 1 ч. Такой 205 рост твердости имеет место благодаря выделению мелкодисперсных частиц интерметаллических фаз, упрочняющих матрицу. Повышение температуры отжига до 1073..Л173 К приводит к снижению твердости благодаря коагуляции ранее выделившихся фаз. Анализ немногочисленных литературных данных свидетельствует о недостаточно четких и полных представлениях о структурных и фазовых превращениях, протекающих в электр оосажденных сплавах при электро кристаллизации и отжиге. Это не позволяет прогнозировать свойства получаемых покрытий в зависимости от условий электроосаждения и термообработки. Известные же положения о процессах, протекающих при отжиге, которые разработаны применительно к конструкционным материалам, не могут быть перенесены на электролитические сплавы из-за особенностей структуры последних, для которых характерны ультрадисперсность, повышенная плотность дефектов кристаллического строения, неравновесность, значительный уровень внутренних напряжений. В связи с этим особый интерес представляет изучение структуры и фазового состава электролитических сплавов на основе железа, формируемых в зависимости от режимов осаждения и термической обработки. 5.2. ОТЖИГ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ СПЛАВОВ Неравновесность является важнейшей особенностью структуры гальванических покрытий. Такие неравновесные системы характеризуются повышенной свободной энергией и стремлением перейти в более устойчивое состояние. Процессы, протекающие при этом, сводятся к уменьшению концентрации дефектов и перераспределению их в кристаллической решетке с образованием более равномерных конфигураций. Поскольку процессы совершаются путем перемещения атомов, на их кинетику значительно влияет температура [153]. |