Гетерогенизационный отжиг. 
Основы материаловедения: ювелирные изделия

Назначение гетерогенизационного отжига — получение наиболее равновесной, стабильной структуры в сплаве, понижение прочности и повышение его пластичности.

Гетерогенизационный отжиг применим только в том случае, когда растворимость одного из компонентов в твердом состоянии значительно изменяется с температурой. Главным процессом при гетерогенизационном отжиге является, возможно, более полное выделение второй фазы из матрицы.

На рис. 7.2 приведена часть диаграммы состояния серебро — медь. Медь ограниченно растворима в серебре, и ее растворимость изменяется с температурой от 0,2% при 220 °C до 8,8% при 779 °C. В сплавах, содержащих до 8,8% меди, структура в равновесном состоянии a-твердый раствор меди в серебре и P-твердый раствор серебра в меди, т. е. двухфазна. Если скорость охлаждения после кристаллизации сплава недостаточно низкая, то P-фаза или выделяется не полностью, или не образуется вообще. В этом случае назначается гетерогенизационный отжиг.

Полный смягчающий отжиг заключается в нагреве выше температуры сольвуса до температуры однофазной области — точка Ъ на рис. 7.2.

В результате нагрева выше линии ограниченной растворимости (точка b на рис. 7.2) в структуре формируется однородный твердый раствор а. Последующее медленное охлаждение сплава позволит получить наиболее равновесную структуру, снизить концентрацию твердого раствора, а до равновесной за счет понижения растворимости компонентов при понижении температуры. При этом успевает произойти процесс образования частиц второй фазы. Все это приводит к разупрочнению структуры сплава. Поэтому скорость охлаждения играет в данном случае решающую роль. При более быстром охлаждении очень часто твердый раствор оказывается пересыщенным.

Для сокращения времени обработки материалов, у которых растворимость слабо зависит от температуры до некоторого предела, а затем резко возрастает, может быть применен неполный смягчающий отжиг. Такой отжиг проводят при температуре ниже линии сольвуса, но достаточной для протекания диффузии и заметного снижения концентрации матричного раствора (см. рис. 7.2, точка а).

Рис. 7.2. Часть диаграммы Ад—Си.

Хотя время выдержки при неполном отжиге больше, нежели при полном, скорость охлаждения может быть довольно высокой (на воздухе и даже в воде).

Регулируя параметры гетерогенизационного отжига (скорости нагрева и охлаждения, температуру и время выдержки), добиваются различной твердости, пластичности, коррозионной стойкости.