Skip to content

Состаривание искусственное: Искусственное состаривание предметов. Техники и способы 

Содержание

Искусственное состаривание дерева и металла, браширование, техника лессировки и кракелюра

Состаривание дерева

Декоративная обработка деревянных покрытий под старину сегодня переживает настоящий бум. Дизайнеры всего мира создают неповторимые шедевры, черпая вдохновение в элементах старинного декора. Данный вид обработки материала нашел широчайшее применение не только в создании стилизованного внутреннего убранства помещений (например, обработка картин, мебели, создание винтажных форм и др.), он значительно расширился и продолжает развиваться, образовав собственный стиль в архитектуре и дизайне помещений. На этапе планировки и строительства архитекторы привносят в свои проекты, делая их эксклюзивными, множество решений, включая декорированные под старину потолочные балки, двери, панели, элементы фасада и прочее.

Искусственное состаривание деревянной поверхности придает ей некоторую изысканность и благородство. Существует множество различных способов декорирования деревянных поверхностей под старину. Одним из самых распространенных является метод патинирования.

Патинируют поверхность, как правило, красящим составом тёмных оттенков. Для этого можно воспользоваться морилкой, акриловой краской, или воском. Предварительно на всю поверхность наносят достаточное количество краски. После этого необходимо удалить красящее вещество с выступающих частей рельефа, воспользовавшись мягкой тканью. Это сделает текстуру дерева более выразительной. Заключительным штрихом будет нанесение тонкого слоя бесцветного лака на поверхность, который сохранит ее от механического воздействия и сделает более гладким.

Браширование древесины своими руками

Очень популярен способ браширования древесины. Данным методом пользуются для декорирования деревянных полов или потолочных балок (потолков), а также стилизации предметов интерьера и мебели. Заключается он в том, чтобы обработать поверхность грубой металлической щеткой, а затем покрыть лаком. При механической обработке мягкие слои древесины убираются, а на поверхности остаются только твердые слои.

За счет такого воздействия поверхность приобретет рельефный вид. После древесину необходимо покрыть лаком, причем, лучше в два слоя, что подчеркнет фактуру дерева и придаст ему элегантность. Следует помнить, что не любую древесину можно использовать для браширования. Лучше всего для этих целей подойдут хвойные породы древесины, а также дуб, орех и ясень.

Состаривание древесины своими руками

Техника лессировки

Широко применим также метод лессировки деревянной поверхности. Данный способ предполагает использование различных красящих составов, начиная от акрила и масла, и, заканчивая, акварелью. Техника лессировки состоит в том, чтобы получить глубокие переливы цвета за счет слоев различной прозрачности. Для искусственного состаривания древесины указанным методом удобно воспользоваться красками на акриловой основе, так как они легко разбавляются либо смешиваются, образуя широкую гамму цветов.

К тому же раствор красящего состава на акриловой основе быстро высыхает на поверхности и влагоустойчив. Процесс окрашивания довольно прост: подготовленный раствор акриловой краски наносится на поверхность, после чего ему дают полностью высохнуть. При необходимости процедуру можно повторить для получения необходимого оттенка. Лессированные слои не скрывают текстуру древесины, а эффект состаривания достигается за счёт переливов полупрозрачных слоев красящего вещества.

Декорирование поверхностей методом лессирования, помимо всего прочего, открывает широкие возможности для экспериментирования, так как позволяет наносить полупрозрачные слои красящего состава различных цветов, получая неповторимые оттенки.

Техника кракелюра

Значительный эффект состаривания поверхности придает создание трещин на покрытии, или техника кракелюра. В данном случае в верхнем слое красящего состава искусственно создается сеть трещин, сквозь которые видно основание либо базовый слой красящего вещества. Техника кракелюра необычайно красива и может быть различных видов: одношаговой, двухшаговой, многокомпонентной и т.д.

Наиболее простой в исполнении является одношаговая техника создания искусственных трещин в слое красящего состава. Для неё понадобится два различных цвета красящего вещества и, обязательно, бесцветный кракелюрный лак. В качестве первого слоя можно выбрать бронзовые, золотые или серебряные оттенки, которые придадут поверхности изысканный вид. После нанесения первого слоя важно, чтобы поверхность полностью просохла. Затем, довольно обильно, наносится прозрачный кракелюрный лак.

В отличие от первого слоя красящего состава ждать полного его высыхания не следует, уже через 45 минут можно смело наносить второй слой колера. Лучше всего использовать для нанесения второго слоя акриловые краски. Причем важно развести их водой и добиться не слишком густой консистенции. Однако, сильно разбавлять красящий состав водой также не следует, так как трещины будут гораздо больше.

Для декорирования поверхности данным способом предпочтительно использовать широкую кисть с синтетическим волосом.

Можно несколько ускорить процесс высыхания красящего состава, воспользовавшись обычным либо строительным феном. Спустя сутки после полного высыхания поверхности и образования не ней сетки искусственных трещин рекомендуется закрепить покрытие шеллачным либо акриловым лаком.

Довольно интересна техника микрокракелирования, то есть создание на стилизуемой поверхности сетки микротрещин, которые образуют тонкую паутину. В целом данная техника весьма схожа с описанной ранее, хотя имеются и некоторые особенности. Например, в качестве основы на поверхность необходимо нанести прозрачный грунт, а после его полного высыхания наносится бесцветный кракелюрный лак. При высыхании на поверхности образуется сеть мелких трещин размером от одного миллиметра. При желании для защиты на покрытие можно нанести слой патины, пасты, либо масляных красок.

Состаривание металла

Искусственно сделать металлическое покрытие старше и, тем самым, придать ему эффектный и утонченный вид можно несколькими способами. Декорировать металлические поверхности в домашних условиях, не прибегая к сложным техническим методам, вполне возможно. Одним из самых популярных способов искусственного состаривания металла является патинирование. Процесс декорирования осуществляется краской-патиной. Причем, лучше всего использовать контрастные цвета, например, для черной основы подойдет золотая, серебряная или медная краска.

Для патинирования в домашних условиях лучше всего подойдет обычная краска на акриловой основе. Приобрести её не составит труда в любом специализированном магазине. При этом, комбинируя различные цвета между собой, можно создать нужные оттенки.

Удачно сочетаются бронза с зеленоватым налетом, медь с коричневатым отливом, серебро с серо-голубым оттенком.

Начинать декоративное окрашивание необходимо с предварительной подготовки поверхности. Для этого металл очищают наждачной бумагой или шлифовальной машиной, а также обезжиривают. После этого мягкой кистью на поверхность наносится основа, которая будет являться базой для дальнейшего процесса искусственного состаривания. После высыхания основного цвета нужным оттенком окрашивают выступающие или рельефные части металлической поверхности. После того, как необходимый оттенок будет достигнут, покрытие следует тщательно высушить.

Кроме акриловых составов для патинирования можно применять специальные лаки. Как правило, такие лаки имеют темно золотой цвет с фиолетовыми оттенками. Применять патинирующий лак предельно просто: на металлическую поверхность достаточно нанести небольшой слой, который придаст покрытию янтарный оттенок, и помимо прочего защитит основу от механических воздействий.

В последнее время довольно широко распространились специальные патинирующие краски. Чтобы искусственно состарить металлический элемент, достаточно приобрести уже готовый к применению состав и нанести его на поверхность. Специальные патинирующие краски выпускаются в различной цветовой гамме и для каждого конкретного металла (бронзы, стали, меди и др.). Естественно, способы применения таких составов отличаются. Для правильного использования в обязательном порядке необходимо изучить инструкцию от изготовителя.

Для декорирования не слишком больших поверхностей, таких как предметы интерьера, мебель или элементы декора помещения применяется также металлизированная краска. Применять металлизированный красящий состав можно либо совместно с техникой кракелюра, либо отдельно.

Сначала на очищенную поверхность наносят слой металлизированный краски, затем, после высыхания, на рельефные участки можно нанести жжёную умбру, которая подчеркнет изящность декора. Важно помнить, что умброй необходимо покрывать не всю поверхность, а лишь некоторые участки металлического элемента, либо трещины. Причем, наносить её допускается даже на не полностью высохшую металлизированную краску.

При использовании металлизированного красящего состава в технике кракелирования, элементы декора приобретают неповторимый старинный вид. Хотя данный способ декорирования несколько сложнее описанного выше, однако, образованный им эффект антикварного изделия, несомненно, доставит высокое эстетическое наслаждение.

Итак, сначала нужно нанести на поверхность слой металлизированной краски. После полного высыхания красящего состава поверхность покрывается первым слоем прозрачного кракелирующего состава. Причем, наносить кракелюр необходимо ровным слоем, чтобы не допустить скатывание и потеки краски. Для этих целей обычно используется специальный лак.

Ждать полного высыхания первого кракелирующего слоя не обязательно, можно наносить второй слой кракелюра на слегка липкую поверхность. Вторым слоем покрывают всю металлическую поверхность, чтобы появились характерные прожилки. Размер искусственных прожилок зависит от толщины кракелирующего состава, чем толще слой краски, тем шире и больше трещины на поверхности, и наоборот. Для придания поверхности законченного вида поверх второго слоя кракелюра, после его высыхания, также можно нанести жжёную умбру. Использовать для этих целей можно обычную хлопчатобумажную ткань. Попадая в мельчайшие трещины, умбра усиливает эффект воздействия времени на предмет.

Чтобы придать прочность покрытию и защитить от механического воздействия на поверхность, необходимо нанести дополнительный слой лака.

Искусственное состаривание деревянной мебели: способы

Искусственное состаривание мебели является одним из распространенных методов декорирования. Так комоды, буфеты, столы приобретают вид антиквариата. Даже недорогой предмет мебели превращается в раритетный. Если необходимо воссоздать конкретный стиль (винтаж, прованс, кантри или шебби-шик), состаривание – верное решение. Широко востребована состаренная мебель из массива сосны. Это объясняется тем, что структура сосны ярко выражена, что наилучшим образом подходит для целей искусственного старения.

Существует несколько способов искусственного состаривания. Однако все они предполагают предварительную подготовку. Если на предмете интерьера присутствует облупившаяся краска (лак), нужно удалить, вооружившись наждачной бумагой. Если под слоем лака имелась морилка, его до конца не счищают. Ручки и иные детали необходимо отсоединить и снять ящики. А теперь рассмотрим наиболее популярные методы превращения обычной мебели в антиквариат.

1. Окрашивание.

Самый популярный способ, помогающий сделать мебель красиво состаренной. Он основывается на эффекте выгоревшей краски, который достигается комбинацией базового цвета (как правило, колер, включенный в белую краску на водной основе) и оттенка посветлее (топленое молоко, латте, слоновая кость). На начальном этапе всю мебель покрывают первым слоем краски и дожидаются абсолютного высыхания. Потом наносится и сохнет краска посветлее. На следующем этапе, используя мелкую шкурку, удаляют часть верхнего слоя краски – достигается эффект потертой поверхности (проступившей основной краски). Финал – нанесение лака. Палитра оттенков и степень состаривания зависит от предпочтений.

2. Кракелюр.

Весьма распространенный способ, дающий свободу фантазии. Сделать мебель необычной поможет кракелюрный лак. Он помогает достигнуть эффекта трещин. Наносится кракелюр напрямую на основу. Сверху покрывается слоем краски, которая под действием «супер-средства» дает трещины. Оттенок трещин будет отвечать нижнему слою краски, что «обостряет» сходство с предметами старины.

3. Брашиварование.

Самый нестандартный и трудоемкий способ. Браширование предполагает удаление мягких волокон с поверхностного слоя дерева посредством металлических щеток. Дополнительный эффект (имитация червоточин) достигают обработкой тонким сверлом или небольшими стамесками. Мебель можно покрыть морилкой, лаком и воском. Важная черта браширования в том, что метод предназначен исключительно только для древесины, у которой обозначены годичные кольца. Следовательно, при работе с предметами из клена, вишни, груши, тика и бука способ не используется.

Мебель, напоминающую предметы старины, сделать не сложно, если включить фантазию и учесть черты конкретного стиля в процессе творчества. В частности, не стоит забывать, что кантри характеризуется коваными ручками, а винтаж немыслим без «украшений» из шнуровки или ткани. Экспериментируйте!

Искусственное состаривание ткани — DOLL AS ART — LiveJournal

Искусственное состаривание ткани [Apr. 17th, 2010|12:52 am]

Аля


*Внимание: большинство способов состаривания не подойдут для повседневной одежды (т.е. тканей, которые потом будут подвергаться стирке)! Зато для кукольника эта информация окажется очень полезной.

Каждому кукольнику известно, что одежда куклы должна быть выполнена из негрубых, легких тканей, удачно задрапированных — только тогда можно добиться реалистичности в костюме маленькой фигурки (даже если надо сымитировань джинсу для куклы, берется ни в коем случае не натуральная джинса, а тонкий хлопок). Но обычно в нашем арсенале нету столь легчайших, кукольных тканей, поэтому нужно знать, как можно истончить ткань и заставить ее лечь складками именно там, где нужно.

Итак, состаривание ткани достигается тремя основными методами:
1. Механическое воздействие
2. Термообработка
3. Окрашивание / выведение цвета.
 


МЕХАНИЧЕСКИЕ повреждения ткани провоцирует обработка пемзой (можно обработать только швы, края костюма и коленки/локти), песком, наждачкой, просто интенсивное трение во время ручной стирки — делайте выводы =) Главное — знать, насолько потертая требуется ткань, чтобы не сильно нарушить плетение. Это самый жестокий способ состарить ткань, но и самый действенный. Хотя такая ткань будет недолговечной и вряд ли доживет до тех времен, когда ее начнут называть антикварной (лет 50).

ТЕРМООБРАБОТКА — это вываривание в кипящей воде, сжигание краев изделия зажигалкой, длительное нагревание в духовке и т.д. Собственно, процесс старения предметов и заключается в их медленном истлевании, а термообработка ускоряет этот процесс. В отличие от механической обработки, при термообработке ткань стареет вся, а не только в верхних слоях. Это тоже минус, если вы планируете делать долговечную куклу.

ОКРАШИВАНИЕ / ВЫВЕДЕНИЕ ЦВЕТА — самый щадящий метод состаривания. Но не каждое окрашивание может придать налет старины — отдайте предпочтение натуральным красителям и светлым тонам. Окрашенная вручную ткань всегда выглядит приятней, а костюм — реалистичнее. Окрашивание осуществляется кистью и/или погружением в раствор и/или пульверизацией (детальнее о каждом виде — далее). Выведение же цвета осуществляется банальной стиркой в отбеливателе (чем отбеливатель дешевле, тем лучше он расправится с цветом).

Про окрашивание в растворах я уже рассказывала в своем предыдущем посте. Самые распространенные натуральные красители — растворы чая, кофе, йода, зеленки, вина, соков фруктовых и овощных. Попробуйте также марганцовку, ржавчину, акриловую/масляную краску. Варьируйте температуру растворов (чем горячее раствор — тем быстрее и интенсивнее прокрашивается), время замачивания и скорость сушки ткани (если сушить интенсивно, например феном, то цвет будет более неровный и интенсивный) — получатся разные оттенки.

«Метод окрашивания кистью используется для создания эффекта пятен, какие возникают на старой ткани. Для этого необходимо заварить крепкий чай и наносить его на ткань широкой плоской кистью (лучше №8 или №9), впрочем, если таковой не имеется, можно взять и обычную. Я бы рекомендовала поискать также плоскую малярную кисточку, которая, если наносить ею красящую жидкость, может дать интересный эффект полос. Чтобы пятна были более выраженные, возможно сделать следующее: подложить под окрашиваемую ткань смятую хлопчатобумажную тряпицу, тогда часть жидкости впитается в нее, а после, по мере высыхания, выйдет на поверхность. Возможно получить эффект полос или квадратов, для этого определённые участки канвы нужно заклеить самым обычным лейкопластырем, только желательно не дорогим, бактерицидным, поскольку он слишком уж пропускает влагу, а «советским» катушечным. Можно также создать орнамент на ткани, предварительно закрыв выбранные места, скажем, вырезанными из бумаги листочками.
Используя  щетинные кисти, ватные и губчатые тампоны, накладывая цвет на цвет, соединяя роспись жидкими, слегка растекающимися красками с более густыми можно добиться различных художественных эффектов. А можно затонировать ткань красками (акварелью, акрилом, темперой, красками для росписи по ткани).. Так же можно «затереть» жесткой, с небольшим количеством краски кистью выбранным цветом, получив при этом эффект стершейся позолоты, патины. Эффект стершейся позолоты достигается и таким способом: нужно жидко развести золотую грунтовку, покрыть ею нужный участок и дождаться, когда он высохнет. Затем обмакнуть плоскую кисть в краску под цвет канвы, отжать краску на листе бумаги и полусухой кистью легонько провести по канве. Тогда краска легко осядет на верхних точках рельефа и получится эффект стёртости. Будет казаться, что в низинках поблескивает прозрачная позолота, а на вершинках она вытерлась. Если такой способ кажется слишком сложным, можно, дождавшись, когда золотистый грунт высохнет, потереть, «состарить» ткань куском войлока необходимой жесткости. Звучит угрожающе? Вовсе нет, жесткий войлок запросто можно купить в виде самых обыкновенных обувных стелек.» © Елена Елисеева

Еще один способ окрашивания — пульверизация. При помощи этого метода можно сделать ткань более живописной, подчеркнуть форму, оттенить складки и создать эффект поношенности, обжитости костюма. Пульверизировать можно анилином, акрилом, тушью, гуашью и жидко разведенными масляными красками (разводится скипидаром и тщательно процеживается). Интересный эффект можно получить при окрашивании из пульверизатора масляными красками, дающими матовый рисунок, блестящую ткань типа атласа. Нарисовать отдельные элементы  можно при помощи гелевых ручек, цветного контура для холодного батика.
 

Для полнейшего разнообразия скомбинируйте методы, например, выварите в хлорке и сбрызните слабым раствором виноградного сока =)

СОВЕТЫ

   1. Протестируйте поведение красителя на нескольких лоскутках одной и той же ткани: новом, тщательно вываренном заблаговременно, немного зашкуренном, выглаженном и т.д. — т.е. таких, структура которых по-разному нарушена.
   2. Следите, чтобы во время замачивания ткань полностью была покрыта раствором, так достигается однородное прокрашивание. Для этого предусмотрительно берите большие емкости. Сушите ткань равномерно расправленной, лучше всего натянуть ее на пяльцах (или чем-то подходящем).
   3. Если же вам хочется неоднородного цвета, нужно наоборот оставить некоторые загибы ткани торчать из раствора. Цвет будет интенсивнее там, где раствор быстрее выветрится. Для сушки лучше оставить ткань как можно более влажной и смятой. Смять можно как равномерными складками, так и хаотичными (смять в шарик) и спиральными (разложить ткань, взять щепоткой за центр и скрутить в тугой жгут). Здесь можно экспериментировать еще больше, допустим, повесить ткань сушиться расправленной, но неотжатой — должен получиться градиентный цвет.
   4. Для создания пятен можно промокнуть тканью внутри чайника-заварника чая, джезвы, в которой варилось кофе и т.д., а можно на мокрой ткани разложить чаинки и оставить высыхать.
   5. Всегда следите за процессом замачивания, чтобы не допустить слишком темного цвета.
  6. Экспериментируйте с разными сортами чая, растворимым/заварным кофе, даже разные марки одного вида чая могут дать разный эффект.
   7. Добавляйте в растворы разные специи: корицу, мускатный орех, имбирь, ваниль — ткань будет долго сохранять приятный аромат.
   8. Лучше состаривать уже готовое платье, чем ткань до раскроя — цвет возьмется на швах и
канве чуть темнее и общий вид будет реалистичнее.

PS к сожалению, точных рецептов я нигде не нашла, все авторы советуют экспериментировать с ингредиентами и объединением разных методов, так что все в ваших руках!)


Comments:

спасибо огромное,очень актуально!

спасибо большое!

Искусственное состаривание древесины (браширование). — www.spbstanok.ru

В этой статье поговорим на такую интересную тему как «искусственное состаривание древесины». Суть технологии — удаление мягких волокон древесины при обработке поверхности деревянной заготовки при помощи металлической щетки (браширование). В результате на поверхности древесины проявляется текстура материала и образуется рельефный эстетичный рисунок.

Деревянные изделия подвергнутые процессу «искусственного состаривания древесины» приобретают оригинальный и неповторимый вид и эстетичность. Искусственное старение древесины позволяет сделать особый акцент на природную эстетику ее поверхности и при этом на изделиях обычно не так заметны небольшие дефекты, такие как царапины и вмятины.

Состаренная древесина служит много лет и оформленный интерьер не нуждается в обновлении очень долго.

Основа технологии искусственного состаривания древесины.

Смысл технологии «искусственного старения древесины» состоит в выявлении объемной фактуры дерева, поэтому она имеет и другие наименования — «структурирование древесины», «текстурирование древесины».

Если внимательно рассмотреть любую деревянную заготовку (доску, брусок…) то на каждой можно увидеть узор, характерный для каждой породы древесины. Но при всем разнообразии у всех них есть общее — чередование темных и светлых тонов. Зная законы роста ствола дерева, мы понимаем, что в основе узоров, украшающих поверхность полученной из него древесины лежит чередование более твердых и более рыхлых волокон.

При этом со временем (в процессе старения древесины) рыхлые волокна в процессе воздействия на деревянное изделие агрессивных климатических факторов, разрушаются быстрее чем твердые. В естественных условиях это длительный процесс и старение древесины происходит в течении десятилетий. Но человек сумел не только полететь в космос, и опуститься на океанское дно, но и придумать как в угоду новомодным веяниям произвести «искусственное состаривание древесины».

Как вы уже поняли технология искусственного старения древесины, в первую очередь заключается в аккуратном разрушении и удалении с поверхности более мягких волокон, благодаря чему акцентируется рисунок из твердой поверхности древесины, отчетливо видна текстура материала основанная на структуре годичных колец, а образующийся красивый рельеф подчеркивает эстетику внешнего вида отделочного материала.

Состаривание древесины брашированием.

Самый простой способ удаления мягких волокон древесины заключается в обработке поверхности изделия при помощи металлической щетки. Поэтому процесс механического «искусственного состаривания древесины» так же называют «брашированием», от английского brush (щетка).

Браширование, т.е. обработка поверхности древесины щеткой может производится вручную или на специализированном оборудовании. Вручную искусственное старение древесины производят индивидуальные мастера при выполнении индивидуальных заказов или непосредственно на объекте работ. Специализированное оборудование, такое как щеточные шлифовальные станки, применяют крупные фирмы массово производящие готовые изделия по технологии «искусственное состаривание древесины» для реализации.

Искусственное старение древесины применимо как для твердых, так и для мягких пород. Главное, что для этого требуется — наличие четко выраженной фактуры дерева и хорошо заметных слоев различной твердости. К породам с хорошо выраженным рисунком поверхности, а следовательно и оптимальным для искусственного старения относятся дуб, сосна, орех, лиственница, ель, ясень.

Что касается ольхи, вишни, березы, тика, клена и бука, то опыт показал, что попытки их искусственного состаривания не дают должного эффекта. Все дело в слишком мелковолокнистой структуре без явно выраженной слоистости.

Технология браширования.

Основные операции при производстве «искусственного состаривания древесины»:

  • первичная (черновая) обработка для выборки мягких волокон металлической щеткой;
  • чистовая шлифовка полимерной абразивной щеткой;
  • окончательная полировка сизалевой или синтетической щеткой.

Как уже говорилось, что при выполнении отдельных, индивидуальных заказов, опытный мастер может выполнить состаривание древесины вручную. Для этого нужно иметь хорошую голову, прямы руки и подходящие инструменты (ручные щетки или ручную шлифовальную машину с подходящими насадками).

Наша же компания занимается поставкой профессионального деревообрабатывающего оборудования для профессионалов. Поэтому мы рекомендуем для искусственного старения древесины (браширования) обработку на щеточно — шлифовальных станках. Эти станки так же называют профильно-шлифовальными или станками для лепесткового шлифования.

Хорошим вариантом для браширования будет применение профильно-шлифовальных станков, представленных на нашем сайте (СМАРТ-250, Twingo 300 BB, R 300/2) позволяющие производить обработку с заготовки с двух, трех или четырех сторон. Станки являются универсальным, на них можно шлифовать профильные изделия из любых материалов: натуральный массив, шпон, МДФ, ДВП, ДСП и даже пластик.

Профильно-шлифовальные станки предназначены для шлифования плоских, профильных и рельефных погонажных изделий для подготовки к окрашиванию, а также промежуточного шлифования после окраски и грунтования перед окончательной отделкой. Для эффективного браширования приводы шпинделей станков должны иметь большую, чем для обычного шлифования, мощность. И самое главное — необходимо применение специально предназначенного для старения древесины инструмента.

Так же полезны для браширования такие особенности щеточно-шлифовальных станков как регулируемая скорость подачи, ленточный конвейер, массивная станина, регулируемые по высоте и углу наклона шлифовальные суппорты, быстрая смена инструмента.

При выборе профильно-шлифовального станка для браширования следует обратить внимание на мощность привода шпинделей. Минимальная требуемая мощность для нормальной работы щеток для старения древесины — 3 кВт.

Следующий критерий выбора — возможный максимальный диаметр, устанавливаемого инструмента и посадочный диаметр инструмента на шпиндель.

Брашированием не заканчивается работа по искусственному старению древесины. После удаления мягких волокон следует подчеркнуть рельеф и сделать структуру древесины еще более отчетливой, выделив цветом. Для этого производится неравномерное окрашивание поверхности, так чтобы впадины, образовавшиеся в результате удаления мягких волокон имели более темный оттенок, а поверхность фактуры светлый. Благодаря этому приему рельеф древесины становится максимально заметным.

Искусственное состаривание декора и мебели

На чтение 3 мин.

Ремонт — это зачастую изменение интерьера окружающей обстановки. Существует огромное количество различных отделочных материалов, которые не только готовы изменить облик жилого или рабочего помещения, но и преобразить старые изжившие себя вещи. Такие предметы интерьера удивляют своей уникальностью и смотрятся изысканно и гармонично.

Винтажные предметы всегда были в моде, но в придачу к этому еще и стоили зачастую немалое состояние.

Коллекционеры и ценители готовы побороться за по-настоящему старинную и ценную вещицу. Но кто сказал, что обязательным условием к приобретению такой роскоши становится разорение. При наличии умелых рук можно искусственно состарить любой предмет.

Добиться раритетного вида предмета не сложно, необходимо лишь иметь в наличии данный список материалов:

  1. Набор малярных кистей;
  2. Наждачная бумага;
  3. Кусок хорошего качественного хозяйственного мыла;
  4. 3 банки акриловой краски определенных цветовых сочетаний;
  5. Ватные диски;
  6. Предмет интерьера готовый к преображению.

Далее требуется подумать над цветовыми сочетаниями, оптимально, к примеру, будут выглядеть три слоя: красно-коричневый, горчичный и небесно-голубой. Для естественного вида состаренной поверхности для начала нанесите один слой коричневой краски, он будет базовым.

Затем займитесь нанесением на поверхность слоя горчичного цвета, а уже на него можно положить слой голубой краски. Этот голубой станет главным цветом вещи, через него потом будут просвечивать два слоя нанесенных ранее.

Для более естественного вида лучше использовать краску мелового типа, работа с ней не будет ограничена типом материала, который необходимо состарить, ведь она подходит для любых поверхностей, таких, например, как пластик. Она отлично подходит для использования в домашних условиях, но не стоит забывать об аккуратности и следует выстелить пластиковой пленкой вашу рабочую поверхность.

Не учесть советы мастеров в этом деле – большая ошибка, так что перед обработкой предмета, нужно потренироваться на ненужной деревяшке и выбрать наиболее привлекательный вариант, набив при этом руку.

Тренируйтесь наносить краску широкими уверенными мазками, тогда не будет подтеков, они в этом деле ни к чему.

Для эффекта отслаивания краски необходимо придерживаться следующего алгоритма работы:

  1. После нанесения на мебель первого слоя дайте ему тщательно высохнуть;
  2. Равномерно смажьте хозяйственным мылом места, на которых хотите создать эффект обшарпанности и старины. Мыло, при воздействии на него наждачной бумаги, высвободит и покажет слой нижней краски;
  3. Следующий шаг, — это нанесение промежуточного слоя горчичного цвета. Дождавшись его полного высыхания, потрите намыленные области, пока не увидите первый коричневый слой;
  4. Еще раз промажьте мылом те участки, сквозь которые проглянет базовый слой коричневого цвета;
  5. Положите слой голубого цвета на ваш предмет, не покрывая места, обработанные наждачкой. Когда верхняя краска высохнет, потрите и промежуточный слой, ранее смазанный мылом.

Чтобы усилить эффект состарившегося предмета, смочите ватный диск в базовой краске, легко похлопывая пройдитесь по участкам, где краска от воздействия наждачкой потрескалась и облупилась.

Как видно, своими руками можно со вкусом состарить практически любой предмет интерьера, главное не перестараться, и не испортить внешний вид мебели. Важно сделать уникальную вещицу «со своей историей».

Искусственное состаривание поверхностей

Среди популярных тенденций декорирования деревянных изделий является нанесение эффекта «естественного старения» с имитацией следов древесного жучка, потертостей краски или создание шероховатой поверхности по аналогии с предметами ценного антиквариата. Мы предложим на выбор античный стиль, винтаж, средиземноморский, прованс, ампир, ренессанс и т.п.

В наш век скоростей и компьютерных технологий мы ищем способы релаксации, и помочь в этом может оформление дизайна интерьера в спокойном стиле, где особого внимания заслуживают интерьеры в античном стиле, французский интерьер, а также стили ампир и ренессанс. В этом случае вам придется позаботиться о том, чтобы все предметы интерьера имели шероховатую поверхность и выглядели «видавшими виды». Это касается не только отделки помещений и мебели, но и поверхностей окон и дверей, которые можно искусственно состарить, и заказать такую услугу, в числе прочих, вы можете в компании Vikkers, профессионально занимающейся проектированием и установкой деревянных окон и дверей.

Приемы искусственного состаривания деревянных поверхностей

Деревянные конструкции уже сами по себе являются самодостаточными элементами дизайна, но если вы задумали оформить интерьер в средневековом стиле, вряд ли понравятся блистающие новизной конструкции окон и дверей. Чтобы все смотрелось логично, еще на стадии проектирования вы должны подумать о состаривании окон, а это могут сделать в лучшем виде только профессионалы, знающие несколько способов искусственного состаривания поверхностей:

  • Технология браширования древесины – самый популярный способ старения древесины, используемый домашними умельцами и профессионалами. Для этого дизайнеры интерьера используют свойство мягкого слоя древесины разрушаться со временем. Состарить, таким образом, вы можете сорта деревьев мягких пород, для чего при помощи металлической щетки снимается верхний слой древесины. Идеальный внешний вид получается после окончательной обработки и покрытия лаком.
  • Технология старения сухой кистью – способ, также используемый довольно часто. Вы можете использовать его, как для старения новых поверхностей, так и для придания идеальной «старинности» старым окнам и дверям, изготовленным из дерева. На первом этапе при помощи молотка и других инструментов изделие получает «травмы», изрядно постаравшись, вы можете даже имитировать повреждение древесины жуками-короедами. Идеальный эффект получается после прохождения двумя видами краски, ошкуривания поверхности и финишной обработки жесткой кистью плоской формы. Для этого используется контрастная краска.
  • Обработка поверхности сапожным кремом – способ, используемый для старой древесины. При помощи щетки и обувного крема дерево становится визуально еще боле «старшим».

Сделать поверхности деревянных окон и дверей старше можно, используя другие методы, такие как обработка воском, нужный эффект достигается при помощи паяльной лампы и щелочных растворов. Всеми имеющимися методами искусственного состаривания дерева владеют специалисты компании Vikkers, способные сделать дизайн окон и дверей неповторимым. Несмотря на то, что многие методики являются доступными, добиться хороших результатов, не имея художественного вкуса и опыта сложно и под силу только профессионалам.

Искусственное состаривание строительных конструкций из дерева

Сегодня в строительстве очень часто применяется искусственное состаривание строительных конструкций из дерева.   Этот процесс помогает придать предметам вид повреждения жуками-короедами, покрытия копотью или патиной, изменения, вызванные климатическими условиями или механическими воздействиями. Естественно состарившееся деревянные конструкции церквей или старинных жилых построек, а так же антикварная мебель, имеют именно такой вид, и служат образцом для современных строителей.

Именно особый колорит древних вещей пробуждает в строителях желание стилизовать под древность современные материалы, мебель, интерьеры, а иногда и целые фасады зданий. Но очень важно, чтобы при этой стилизации дерево продолжало сохранять свои свойства в отношении прочности, а изменения были лишь внешними.  

Подобного эффекта можно достичь при помощи трех основных способов:

  • Химический способ. Серый оттенок благородной старины придать современным балкам, опорным колоннам, декоративным деталям из дуба можно при помощи нашатырного спирта. Им нужно обработать струганную ошкуренную поверхность. Спирт вступит в реакцию с дубильными веществами, содержащимися в дереве и поменяет цвет деревянного изделия на искомый серый. При этом он выявит характерную текстуру древесины. 
  • Если же дубильные вещества в дереве отсутствуют ( это относится к хвойным породам), тогда для их старения можно применить термический или механический способы. Поверхность сосны можно обжечь паяльной лампой так, чтобы подчеркнуть неповторимость рисунка и текстуры сучков и прожилок. После завершения данного процесса, поверхность можно обработать кварцевой щеткой. Это удалит излишний нагар и придаст изделию нарочито грубую фактуру. 
  • Чернение древесины. Оно осуществляется следующим образом: первоначально поверхность изделия покрывается либо черной тушью, либо специальным красителем негрозином. Далее наносится при помои щетки слой обычного гуталина, который предохраняет краску от выцветания и выгорания на солнце.

Очень часто эффекта состаренного дерева достигают через тонировку поверхностей, прошедших довольно грубую обработку и затем зашкуренных. Тонировка осуществляется водорастворимыми или спиртовыми морилками, красками, имеющими различную консистенцию.

Некоторые мастера пускаются в эксперименты для того, чтобы добиться иллюзии патины. Для того серую акриловую краску можно смешат с серебрянкой. Паркетчики советуют втирать серебрянку в изделия, которые покрыли черным спиртовым лаком и он еще не успел высохнуть. Именно так можно добиться иллюзии «седого» дуба.

Выстреливая мелкой дробью по доскам, можно создать эффект повреждения древесины жуками-древоточцами. Для воспроизведения эффекта продольных ходов, на доски укладываются изогнутые гвозди, которые ударами молотка вбиваются в дерево через проставку.

К промышленным способам можно отнести гидротермическую обработку древесины. Она придаст любой древесине внешний вид элитных пород дерева, из которых изготовлены раритетные вещи.

Искусственное старение — обзор

22.2 Модели искусственного старения

Искусственное старение используется для изучения процессов, происходящих в материале за значительно меньшее время, чем в реальной жизни. Анализ старения материалов в естественных условиях занимает очень много времени, а также его трудно воспроизвести. Результаты зависят от изменчивости условий окружающей среды и различий между различными географическими зонами. Поэтому были разработаны методы ускоренного старения, которые можно проводить в лабораторных условиях.Использование ксеноновых ламп позволяет испускать более интенсивное излучение, а дополнительное использование различных наборов фильтров позволяет изменять спектр света, например, солнечный свет или свет, проникающий через стеклянное окно, на желаемый. Камера выдержки не только позволяет контролировать изменение излучения во время старения, но также позволяет проводить эксперименты с контролируемой температурой и влажностью, включая моделирование дождя (образцы обрызгиваются водой) или ветра (искусственно вызванный поток воздуха).

Печатные полимеры имеют очень широкое применение (Глава 23), и их срок службы варьируется.Например, некоторые виды упаковки пищевых продуктов или средств индивидуальной защиты должны соответствовать высоким стандартам эстетики, хорошей защиты и в то же время упрощать обращение с отходами, благодаря чему упаковка становится очень быстро. В этом случае испытания на искусственное старение направлены на выбор материалов, сохраняющих свои свойства в течение определенного периода времени и впоследствии легко разлагаемых. В случае продуктов с длительным сроком службы требуется, чтобы эксплуатационные характеристики не ухудшались значительно, а также не изменялся эстетический вид, например, в виде пожелтения пластика или выцветания отпечатка.Изучение эффекта искусственного старения требует тщательного планирования с учетом условий эксплуатации материала, требуемых эксплуатационных характеристик, а также ожидаемого метода утилизации.

Модель старения описывает кинетику полимерных материалов во время старения. Он представляет собой либо гипотетический механизм, либо может быть получен эмпирическим путем в ходе лабораторных экспериментов (Emanuel et al., 1998).

Процессы искусственного старения способны за относительно короткое время существенно влиять на:

химические свойства: состав, разложение, pH;

физические свойства: механическая прочность, цвет, оттенок, блеск, мутность, вязкость, влажность;

структурных свойств или деформации измененной поверхности (Borbély, Horváth, & Szentgyögiesvölgyi, 2012; Издебска, ołek-Tryznowska, & Książek, 2013).

Процессы, происходящие при старении, имеют химический, физический или физико-химический характер. Полимерные материалы в промышленных условиях часто характеризуются своими физическими свойствами, такими как прочность на разрыв, адгезия, цвет, блеск и хрупкость. Эти параметры можно использовать для характеристики влияния старения на физические свойства материала. Обратите внимание, однако, что эти изменения в основном связаны с химическими изменениями, произошедшими во время старения. Химические процессы обычно проходят в три стадии: инициирование, стадия развития и распад активных центров.Поэтому рекомендуется уделять первоочередное внимание контролю химических свойств; их можно протестировать быстро, на очень маленьких образцах, с высокой точностью и чувствительностью. Оптимальным представляется планирование испытаний с учетом как физических, так и химических характеристик, тогда как хорошее планирование может уменьшить их количество. Хорошо известно, например, что потеря молекулярной массы связана с потерей прочности, а хрупкость полиэфиров коррелирует с количеством поглощенного кислорода, а также с образованием карбонильных групп (Emanuel et al., 1998; Феллер, 1994).

В случае печатных полимеров важность испытаний физических свойств намного выше. В основном исследуются оптические свойства. После старения все виды печатных основ могут характеризоваться оптическими свойствами, такими как прозрачность, цвет (описывается оптической плотностью и L , a , b значения координат цвета) , блеск и непрозрачность. Изменение цвета и блеска также полезно для характеристики печатных копий.

Основным преимуществом искусственного старения является его способность значительно ускорить процесс старения и сократить необходимое время исследования. Недостатком является то, что он не в полной мере отражает естественный процесс старения, не принимая во внимание все вещества, присутствующие в окружающей среде, или переменное влияние окружающей среды. Это было показано, например, в исследовании, проведенном Colom et al. (2003). Несмотря на то, что время искусственного старения было установлено соответствующим продолжительности естественного старения (5000 ч в камере с ксеноновой лампой и 2 часа).5 лет выдержки на открытом воздухе в Испании), и результаты были разными. Другие результаты были получены Dehbi, Mourad и Bouaza (2012), которые подтвердили, что результаты исследований, проведенных в естественных условиях и с использованием искусственного старения, совпадают. Кроме того, план исследования требует учета разнообразных природных условий, преобладающих на земном шаре. В отдельных регионах разные климатические условия, разные средние температуры, солнечный свет, влажность и загрязнение воздуха — все это влияет на естественный ход старения.

22.2.1 Излучение

Деструктивным фактором радиационного старения является УФ и видимый свет. Его спектральное распределение выбирается в зависимости от желаемых условий тестирования (например, дневной свет или флуоресцентный свет). Наибольшее влияние на разложение полимеров, как и других материалов, оказывает спектр УФ-излучения. Это электромагнитное излучение, длина волны которого короче видимого света (от 10 до 400 нм). УФ-излучение делится на различные диапазоны, в которых степень воздействия на материал варьируется, а именно длина волны УФА в диапазоне 315–400 нм; UVB, 280–315 нм; УФС, 200–280 нм; и вакуумное УФ, 10–200 нм, которое сильно поглощается воздухом.

УФ-излучение из-за его фотонов высокой энергии значительно влияет на химические и физические свойства материалов. Он вызывает фотолюминесценцию, фотоэлектрический эффект и фотохимические реакции, такие как окисление, восстановление, разложение и полимеризация; кроме того, он демонстрирует высокую биологическую реактивность.

Искусственное старение на основе света происходит с использованием различных типов ламп (Rabek, 1995), причем в настоящее время широко используются ксеноновые лампы. Другие источники излучения включают люминесцентные лампы, галогенные лампы или угольные дуговые лампы (Sobków & Czaja, 2003).

Помимо света, радиационное старение проводится также с использованием ионизирующего излучения. Ионизирующее излучение включает гамма-лучи, рентгеновские лучи и более высокую УФ-часть. Микроволновое излучение, видимый свет, инфракрасное (ИК) и УФ-излучение, а также радиоволны классифицируются как неионизирующее излучение.

Большинство полимеров не способны поглощать излучение с длинами волн более 200 нм. Это связано со свойствами содержащихся в них связей (только C – C, C – H, C – O, C – Cl, C – F и C – N). Части молекул, которые содержат n электронов и способны поглощать УФ и некоторые части видимого излучения, являются так называемыми хромофорами.В случае полимеров, которые имеют сильные внутри- или межмолекулярные хромофорные группы, наблюдается поглощение в диапазоне до 350 нм (или даже больше). Такие полимеры содержат карбонильные группы (СО), фенильные кольца, полиеновые структуры и так далее.

Чем больше света поглощается материалом, тем сильнее снижается сопротивление полимера и изменяется его цвет. В таких случаях полимер сначала имеет желтый цвет, а затем подвергается дальнейшему потемнению, приобретая различные цвета: от оранжевого, красного, коричневого и даже до черного (Rabek, 1995, 1996).

22.2.2 Термическое старение

Метод термического старения исследует влияние температуры и влажности на полимерный материал. Это может происходить при более высокой, но постоянной температуре и при различных уровнях влажности (нулевой, фиксированной или переменной) или при переменных уровнях как температуры, так и влажности.

22.2.3 Химическое старение

При химическом старении химически активные вещества используются для старения полимерных подложек. Примером такого старения может быть старение под кислотным дождем, использованное в исследованиях Shu, Li, and Ye (2009).Был приготовлен специальный раствор соединения с HCl, HNO 3 и H 2 SO 4 с низким pH, который использовался для моделирования изменений, происходящих в пленках под воздействием кислотного дождя. Другими примерами являются тесты с использованием имитаторов жидких пищевых продуктов. Такими имитаторами могут быть, например, 10% этанол в дистиллированной воде или 3% уксусная кислота в дистиллированной воде (Aguiar, Vidotti, & Cruz, 2013).

22.2.4 Комплексное старение

Комплексное старение учитывает ряд факторов, ответственных за старение и одновременное их действие на материал.Примером сложного старения является атмосферное старение, которое является процессом, вызываемым рядом факторов, присутствующих в окружающей среде, такими как свет, жара, дождь, ветер, стресс или загрязнение воздуха. Он сопровождается процессами фотодеградации, термической деградации или механической и гидролитической деградации.

Что такое старение металла? — Металлические супермаркеты

Старение металла — один из наиболее распространенных способов изменения свойств металлического сплава. В то время как свойства многих металлов могут изменяться в результате нагрева, закалки или наклепа, некоторые металлические сплавы специально предназначены для старения.Старение может изменить физические и эстетические свойства сплава, чтобы придать ему характеристики, совершенно отличные от его несостаренной формы.

Что такое старение металла?

Старение металла — это процесс, используемый для термообработанных металлических сплавов, который может происходить искусственно или естественным путем. Естественное старение происходит на протяжении всего срока службы металлического сплава. В процессе естественного старения сверхнасыщенные легирующие элементы в металлическом сплаве образуют так называемые металлические выделения. Эти выделения блокируют дислокации в металле, увеличивая прочность и твердость металлического сплава, снижая его пластичность.Искусственное старение — это процесс, который используется для ускорения образования выделений в металлическом сплаве, термообработанном на твердый раствор, до скорости, которая намного выше, чем процесс естественного старения. Процесс искусственного старения выполняется путем повышения температуры термообработанного на твердый раствор металлического сплава до точки ниже температуры его рекристаллизации, но достаточно высокой для ускорения образования осадка. Когда осадки легирующего элемента достигают нужного размера, металлический сплав затем быстро охлаждают, чтобы предотвратить дальнейшее изменение металлических выделений.

Какие виды металлов можно выдерживать?

Существует много типов металлических сплавов, которые могут подвергаться старению для изменения их физических свойств, если они поддаются термообработке в растворе:

Алюминий: Алюминиевые сплавы серий 2XXX, 6XXX и 7XXX подвержены старению, и многие из их различных форм получают свою прочность в результате искусственного старения. Один из наиболее распространенных состаренных алюминиевых сплавов — 6061-Т6. Он имеет осадки силицида магния, которые блокируют дислокации и значительно увеличивают его прочность и твердость в форме -T6.

Нержавеющая сталь: 17 / 10P, 17 / 4PH и 17 / 7PH — это несколько распространенных сплавов нержавеющей стали, которые имеют чрезвычайно высокую прочность и твердость при правильном старении из-за выделения металлических сплавов в их структурах.

Медные сплавы: C17200 и C17300 — два медно-бериллиевых сплава, которые часто используются в промышленности. Обычно известная как мягкая и пластичная, медь может быть довольно твердой, прочной и хрупкой, если правильные добавки легирующих элементов используются с надлежащей техникой старения.

Сплавы других металлов: Титан, никель и магний, а также некоторые другие металлы могут подвергаться старению, если в их химическом составе присутствуют легирующие элементы, делающие их пригодными для термообработки в растворе.

Превышение

Одна проблема при старении металлического сплава, естественном или искусственном, — это то, что называется износом. Это происходит, когда осадки меняют размер из-за процесса старения, который проходит после того, как это приносит пользу применению.Это часто приводит к снижению прочности и твердости. Это происходит двумя распространенными способами: сваркой или холодной обработкой металла. Следует позаботиться о том, чтобы определить, нужно ли снова искусственно состарить металл, подвергаемый термообработке на твердый раствор, после одного из этих двух процессов, чтобы гарантировать сохранение желаемых механических свойств.

Металлические Супермаркеты

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 100 магазинами в США, Канаде и Великобритании.Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий, инструментальная сталь, легированная сталь, латунь, бронза и медь.

У нас в наличии широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 100+ офисов по всей Северной Америке сегодня.

Термическая обработка алюминия VI — Искусственное старение

В предыдущей колонке мы описали основы естественного старения. При естественном старении твердый раствор, полученный после закалки, начинает сразу же образовывать осадки при комнатной температуре. Этот процесс называется естественным старением, и затвердевание во время естественного старения почти полностью объясняется однородным осаждением зон GP, богатых растворенными веществами, и кластеризацией вакансий.

В то время как осаждение происходит естественным образом при комнатной температуре, в перенасыщенном твердом растворе после закалки влияние осаждения на механические свойства может быть значительно ускорено и улучшено путем старения при повышенной температуре после закалки. Обычно это выполняется при температуре в диапазоне примерно от 200 до 400 ° F (95–205 ° C). Старение при повышенной температуре называется термообработкой с осаждением или искусственным старением. Типичное изменение твердости при искусственном старении алюминия показано на рисунке 1.

Рисунок 1: Типичная кривая искусственного старения алюминия.

Осадочное упрочнение — это механизм, при котором твердость, предел текучести и предел прочности резко возрастают со временем при постоянной температуре (температуре старения) после быстрого охлаждения с гораздо более высокой температуры (температура термообработки в растворе). Это быстрое охлаждение или резкое охлаждение приводит к пересыщению твердого раствора и обеспечивает движущую силу для осаждения. Это явление было впервые обнаружено Вильмом [1], который обнаружил, что твердость алюминиевых сплавов с незначительными количествами меди, магния, кремния и железа увеличивается со временем после закалки от температуры чуть ниже температуры плавления.

Во время искусственного старения пересыщенный твердый раствор, созданный закалкой от температуры термообработки раствора, начинает разлагаться. Первоначально наблюдается кластеризация растворенных атомов около вакансий. Когда достаточное количество атомов диффундирует к этим начальным кластерам вакансий, образуются когерентные преципитаты. Поскольку кластеры растворенных атомов не соответствуют алюминиевой матрице, поле деформации окружает растворенные кластеры. По мере того, как больше растворенного вещества диффундирует к кластерам, в конечном итоге матрица больше не может приспособиться к несоответствию матрицы.Образуется полусвязный осадок. Наконец, после того, как полукогерентный осадок вырастет до достаточно большого размера, матрица больше не может поддерживать кристаллографическое несоответствие, и образуется равновесный осадок.

Нагрев закаленного материала в диапазоне 95–205 ° C ускоряет осаждение в термообрабатываемых сплавах. Это ускорение не полностью связано с изменением скорости реакции. Как показано на рисунке 1, происходят структурные изменения, которые зависят от времени и температуры. Как правило, увеличение предела текучести, происходящее при искусственном старении, увеличивается быстрее, чем предел прочности при растяжении.Это означает, что сплавы теряют пластичность и вязкость. Свойства T6 выше, чем свойства T4, но пластичность снижена. Избыточное старение снижает предел прочности на разрыв и увеличивает сопротивление коррозионному растрескиванию под напряжением. Это также повышает устойчивость к росту усталостных трещин. Это также придает детали стабильность размеров.

При искусственном старении степень осаждения и морфология осадка контролируются временем и температурой старения. В определенных пределах приблизительно эквивалентные эффекты могут быть получены за счет более коротких периодов времени при более высоких температурах или более длительных периодов времени при более низких температурах.При старении при повышенных температурах может возникнуть серия различных переходных выделений.

Коммерческие методы старения представляют собой компромисс для обеспечения желаемых механических и коррозионных свойств. Рекомендуемое время выдержки предполагает, что характеристики печи и загрузка таковы, что загрузка достаточно быстро нагревается до температуры. Из-за чрезмерной компактной загрузки, перегрузки печи или использования печи с недостаточной теплопроизводительностью может возникнуть чрезмерное старение.Типичное время искусственного старения для различных сплавов показано в таблице 1.

Таблица 1: Типичная практика искусственного старения для выбранных алюминиевых сплавов [2].

Необходимо учитывать контроль температуры и реакцию печи, чтобы избежать чрезмерного или недостаточного старения. В течение периода выдержки печь должна поддерживать температуру металла в пределах ± 5 ° C (± 10 ° F) от рекомендованной температуры. При подходящем размещении термопар внутри нагрузки время выдержки следует отсчитывать с момента достижения самой низкой температуры в нагрузке в пределах 5 ° C от указанной температуры.Рекомендуемое время выдержки предполагает, что характеристики печи и загрузка таковы, что загрузка достаточно быстро нагревается до температуры. Из-за чрезмерно низкой скорости приближения к температуре выдержки из-за тяжелой компактной загрузки, перегрузки печи или использования печи с недостаточной теплопроизводительностью может возникнуть чрезмерное старение. Если нагрузочные термопары не используются, а время выдержки оценивается из общего времени печи, это может привести к недостарению.

При искусственном старении улучшаются механические свойства.Предел текучести увеличится, как и предел прочности. Предел текучести будет увеличиваться быстрее, чем предел прочности на разрыв. Из-за этого пластичность уменьшается по мере того, как последовательность старения прогрессирует. Как только достигается состояние пикового старения, текучесть и предел прочности уменьшаются, но пластичность возрастает.

Однако другие факторы могут в значительной степени способствовать использованию чрезмерно вспыльчивого характера. В некоторых приложениях, например, факторы прочности перевешивают в качестве критериев для выбора отпуска за счет устойчивости к SCC, которая заметно улучшается со старением для некоторых сплавов, или за счет большей стабильности размеров для работы при повышенных температурах, которая обеспечивается старением.

Некоторые операции окраски / выпекания выполняются в температурном диапазоне, обычно используемом для старения алюминия. Следовательно, лист автобуса может быть сформирован в состоянии T4, где формуемость является высокой, а затем выдержан до более высокой прочности во время цикла окраски / выпечки. Сплав 6010 был разработан для максимального увеличения реакции на старение в температурном диапазоне, обычно используемом для запекания красок.

Напряжения, возникающие при закалке в результате термообработки на раствор, уменьшаются при искусственном старении. Степень снятия напряжения зависит от времени и температуры искусственного старения.В условиях пикового возраста (T6) уровень стресса снижается на 10-35 процентов, в то время как в условиях пикового возраста (T7X) наблюдается существенное снижение остаточного стресса [3].

Выводы

В этой короткой колонке мы представили концепции искусственного старения и проиллюстрировали некоторые из основных рецептов искусственного старения алюминия. В следующем столбце мы проиллюстрируем некоторые из различных типов оборудования для термообработки алюминия.

Если у вас возникнут какие-либо вопросы или комментарии относительно этой колонки, обращайтесь ко мне или к редактору.

Список литературы

  1. А. Вильм, Металлургия, т. 8, стр. 225, 1911.
  2. SAE International, «Термическая обработка деталей из кованых алюминиевых сплавов», SAE International, Warrendale, 2015.
  3. К. Р. Ван Хорн, «Остаточные напряжения, возникающие при изготовлении металла», Пер. АСМ, т. 47, стр. 38-76, 1955.

Металлы | Бесплатный полнотекстовый | Влияние искусственного старения, отсроченного старения и предварительного старения на микроструктуру и свойства алюминиевого сплава 6082

1.Введение

Спрос на сплавы Al-Mg-Si для железнодорожного транспорта растет из-за их высокого отношения прочности к весу, отличной формуемости и хороших механических свойств. Сплав 6082, содержащий 0,9 мас.% Mg и 1,0 мас.% Si, широко используется для изготовления кузовных панелей высокоскоростных поездов и междугородних железнодорожных вагонов [1,2,3,4,5]. Согласно литературе и отчетам, существует ряд технологий изготовления и методов легирования для улучшения механических свойств сплавов AA6082 [6,7,8]. Поскольку обработка старением играет решающую роль в контроле конечной микроструктуры и механических свойств сплава, очень важно оптимизировать условия старения для получения относительно оптимальной организационной структуры и улучшения механических свойств.До сих пор широко изучается, что выделение метастабильных наночастиц из матрицы усиливает сплав во время искусственного старения [9,10,11,12]. В процессе старения последовательность выделения сплавов Al-Mg-Si может быть описана как: пересыщенный твердый раствор (SSSS) → ранние стадии осаждения (зоны Гинье – Престона (зона GP)) → β ″ фаза → β ′ фаза → β-фаза (Mg 2 Si) [13,14]. В целом кластеры и Г. зоны представляют собой агрегаты растворенных атомов, и они, как полагают, имеют сферическую форму.Как полностью связанная с матрицей фаза, они служат центрами зарождения и роста метастабильных выделений — β ″ фаз во время последующего процесса старения [15]. Β ″ фазы, рассматриваемые как основная фаза упрочнения, имеют игольчатую морфологию, которая ориентирована вдоль направления Al [16], как и стержневидные β ′ фазы. Равновесной фазой в этой системе являются β-выделения. Существенные усилия были предприняты для этой последовательности осаждения [17,18]. Общеизвестно, что немедленное старение после обработки раствором обеспечивает более высокие механические свойства [19,20,21].Однако во время процесса замедленного старения механические свойства сплава будут значительно ухудшаться независимо от того, как долго сплав выдерживается при комнатной температуре (RT) [22]. Это явление можно назвать эффектом замедленного или старения пола [23]. Для улучшения отсроченного эффекта было изучено лечение до старения. Обработка перед старением заключается в добавлении процесса сохранения тепла 175 ° C / 30 мин перед замедленным старением. Этот термический процесс может гарантировать, что твердость и прочность сплава не будут резко уменьшаться в течение последующих 20 часов выдержки при комнатной температуре [24,25].

Основной целью данной работы было изучение влияния структуры на свойства алюминиевого сплава 6082 при различных условиях термообработки путем сочетания испытаний механических свойств и различных методов микроструктурного анализа. Кроме того, в работе исследованы особенности эволюции выделенной фазы при наличии отсроченного эффекта и положительное влияние кратковременного предварительного старения на последующее естественное старение.

2. Методика эксперимента

Состав экспериментального сплава 6082 показан в таблице 1.Полученный экструдированный сплав толщиной 5 мм разрезали на объемные образцы размером 15 мм × 15 мм × 5 мм. Образцы подвергали термообработке на раствор при 545 ° C в течение 50 мин, а затем закаливали в воде при комнатной температуре. Основная цель обработки раствора — растворение фазы Si Mg 2 . Следующие системы обработки старением были показаны в таблице 2. Термины естественное старение (NA), искусственное старение (AA) и предварительное старение (PA) представляют собой естественное старение при комнатной температуре, искусственное старение при 175 ° C и предварительное старение при комнатной температуре. 175 ° С в течение 30 мин соответственно.

Цифровой измеритель микротвердости 401 MVD использовался для измерения твердости по Виккерсу при нагрузке 500 г в течение 15 с. Для каждого образца за конечную твердость принимали среднее значение шести отпечатков. Типичные условия были выбраны для следующего обнаружения на основе кривой твердости. Параметры образцов на растяжение следующие: a = 5 мм, b = 12,5 мм, L 0 = 45 мм, L C = 58 мм, r = 20 мм (параметры a, b, L 0 и L C — толщина, ширина параллельной длины, исходный размер и длина параллели для образцов прямоугольного сечения).Их вытягивали вертикально со скоростью 2 мм / мин, и соответствующую морфологию трещин наблюдали с помощью вторичного электронного сканирования (SEM, EVO MA10, ZEISS, Jena, Germany). Зеренную структуру получали методом дифракции обратно рассеянных электронов (EBSD, EVO MA10, ZEISS, Йена, Германия).

Образцы для наблюдения с помощью просвечивающего электронного микроскопа (TEM, FEI-F20, FEI, Hillsboro, OR, USA) были приготовлены электрополировкой с использованием смешанного электролитического раствора азотной кислоты и метилового спирта (3: 7) и использовались при От −25 ° C до −15 ° C.Наблюдения с помощью просвечивающего электронного микроскопа наблюдались вдоль оси зоны [001] Al .

3. Результаты и обсуждение

3.1. Простая система искусственного старения
3.1.1. Механические свойства
На рис. 1 показана кривая твердости образцов AA. После термообработки на твердый раствор твердость составила всего 83,07 (± 3) HV. Максимальная твердость 132,32 HV проявлялась через 8 часов. По мере увеличения времени старения твердость постепенно снижалась до 116,87 HV через 18 ч и, наконец, имела тенденцию к относительно стабильной платформе.Когда время старения увеличилось до 96 ч, твердость еще больше снизилась до 102,23 HV. Таким образом, из кривой твердости можно сделать вывод, что оптимизированная одностадийная система старения для исследуемого сплава составляет 175 ° C / 8 ч. Эксперименты по пределу прочности были проведены для типичных образцов, и результаты показаны на рисунке 2. удлинение образцов постепенно уменьшалось с течением времени. Относительное удлинение образца при 175 ° C в течение 8 часов составило 15,44% (± 0,3%), что означает, что образец имеет надлежащую вязкость.Из рисунка 2 можно сделать вывод, что предел прочности при растяжении (UTS) и предел текучести (YS) образцов через 8 ч (397,4 МПа и 376,67 МПа, соответственно) являются самыми высокими значениями. Очевидно, что результат кривой прочности согласуется с результатом испытания на твердость. То есть для сплава 6082 система пикового старения составляет 175 ° C / 8 ч.
3.1.2. Микроструктура и анализ
Типичные СЭМ-микрофотографии морфологии разрушения образцов AA после растяжения показаны на рисунке 3. Можно заметить, что на изломе имеется большое количество ямок, что указывает на то, что разрушение сплава 6082 при растяжении является пластичным. перелом.Как видно из рисунка 3a, ямки меньше и мельче, чем на рисунке 3b. На рисунке 3c размер и морфология ямок явно изменились, и на них появляются овальные ямки. На Рисунке 3d показано большое количество мелких и неглубоких ямок. Можно указать, что пластичность исследуемого сплава снижается с увеличением времени старения при 175 ° C, что соответствует кривой удлинения на рисунке 2. Как показано на рисунке 4a, есть две разные фазы, распределенные в Алюминиевая матрица после пикового старения.Соответствующие анализы с помощью энергодисперсионного спектрометра (EDS) показаны на рис. 4c, d. Белая неправильная блочная фаза А и черные зернистые частицы В обозначены как Al (Fe, Mn) Si и Mg 2 Si, соответственно. На рис. 4b показана изометрическая кристаллическая структура образцов с пиковым старением по данным EBSD-анализа. Средний размер зерна составляет примерно 11 мкм. Большинство из них имеют ориентацию в направлении [101], а некоторые — в направлении [001]. Последующие наблюдения с помощью ПЭМ и анализ выделившихся фаз основывались на этих зернах с ориентацией [001].Фазы Mg 2 Si равномерно распределены в сплаве. Из рисунка 5 видно, что время старения мало влияет на морфологию и распределение частиц Al (Fe, Mn) Si, поскольку они были распределены в сплаве с различной морфологией. Количество частиц Si Mg 2 в образцах с 8-часовым и 14-часовым старением несколько выше, чем в других (показано на рис. 5b, c). При последующем чрезмерном старении эти частицы растворялись в матрице, что приводило к снижению прочности и твердости.Когда время старения достигает 72 ч или более, на подложке появляется большое количество расплавленных отверстий из-за чрезмерного обжига. Таким образом, твердость на Рисунке 1 снова резко снижается. Светлопольные изображения ПЭМ и [001] выбранные дифракционные картины области (SADP), полученные от материалов после одностадийной обработки старением, показаны на Рисунке 6. На Рисунке 6a, когда сплав стал термообработка при 175 ° С в течение 4 ч, ГП зона в сплаве все еще присутствовала в сплаве. Но в области, отмеченной красным кружком на рис. 6а, начинает появляться небольшое количество игольчатой ​​фазы β ″.Эти первичные β-фазы со средней длиной около 14,61 нм были равномерно распределены в матрице Al по трем направлениям Al . И они показали четкую когерентную деформацию в направлениях [100] Al и [010] Al . Между тем, в соответствующем SADP [001] Al имеются слабые «перекрестно-игольчатые» дифракционные полосы, появляющиеся в отмеченных черных кружках, и эти «крестообразные» дифракционные полосы были идентифицированы по 12 вариантам преципитатов β ″ в исследованиях Янга. [16].В фазе светлого поля на рисунке 6b выделения β ”равномерно распределены на матрице Al. Количество преципитатов β ”увеличивается, и они больше, чем на рис. 6а, который достигает 20,97 нм. Стрелка A представляет «удаленный» β-осадок, а стрелка B представляет «внедренный» β-осадок. Исследования показали, что эти два вида частиц представляют собой одинаковые преципитаты каждой формы на разных гранях кристалла. В соответствующем спектре [001] Al SADP «крестообразные» дифракционные картины появляются четко и расположены вокруг дифракционных положений [110] Al и выровнены вдоль направлений Al .Осадки на матрице Al на рисунке 6c продолжают расти по мере увеличения времени старения. Осадки становятся более крупными и имеют форму стержней, их средняя длина достигает 45,27 нм. В этот момент в выделениях преобладает β ’фаза, что вызывает снижение твердости сплава до плато. Частицы на рисунке 6d в основном представляют собой хлопьевидные равновесные β-фазы размером 205,55 нм, и линия нулевого контраста практически исчезает. Это приводит к резкому падению твердости сплава.Из экспериментальных результатов было выявлено, что время старения имеет решающее влияние на эволюцию микроструктуры и свойства сплавов 6082. Наблюдение с помощью просвечивающего электронного микроскопа показало, что вторая фаза сплава 6082 имеет порядок выделения SSSS → G.P. зона → β ″ → β ′ → β. В дисперсионно-дисперсном сплаве, если частицы второй фазы не деформируются, они препятствуют скольжению дислокаций. В этот момент каждая дислокация покидает дислокационную петлю, проходя через частицы. Это кольцо действует как источник обратного напряжения и дислокации, что увеличивает сопротивление скольжению дислокаций и быстро увеличивает прочность сплава.Согласно механизму Орована критическое напряжение сдвига для продолжения движения дислокационной линии составляет [26]: где α — постоянная величина, а f — объемная доля частиц. Когда радиус частицы r или расстояние между частицами d уменьшается, эффект упрочнения увеличивается. Когда размер частиц постоянный, чем больше f, тем лучше эффект упрочнения. Дислокации один раз покидают дислокационную петлю вокруг частицы, делая расстояние между частицами меньше, а последующие дислокации обходят частицу труднее.В конце концов, напряжение потока быстро увеличилось. Следовательно, при старении сплава при 175 ° C / 8 ч эффект упрочнения является оптимальным.
3.2. Отсроченное старение и предварительное старение
3.2.1. Механические свойства
На рисунке 7 показана кривая твердости по Виккерсу образцов N + A и образцов P + N + A. Эти две кривые показали разные тенденции изменения с увеличением времени задержки. Твердость образцов N + A, выдержанных при комнатной температуре в течение 12 ч, имеет минимальное значение 102,4 HV, а твердость образцов P + N + A имеет максимальное значение 128.86 HV. На рисунке 8 показаны результаты испытаний на растяжение типичных образцов с замедленным старением и предварительным старением. Как видно из рисунка 8a, b, при этих двух условиях термообработки продолжительность воздействия при комнатной температуре мало влияет на их UTS и YS. Однако как UTS, так и YS образцов P + N + A выше, чем у образцов N + A. Максимальное значение UTS образцов P + N + A составляет 409 МПа, образцов N + A — 346,67 МПа, а максимальное значение YS составляет 377 МПа и 331,67 МПа соответственно. Из рисунка 9c видно, что удлинение образцов N + A колеблется только в небольшом диапазоне с разницей не более 1.57% (± 0,3%). Но удлинение образцов P + N + A демонстрирует различную тенденцию к изменению: чем больше продолжительность выдержки при комнатной температуре, тем меньше удлинение. Независимо от UTS, YS или удлинения, испытательные значения образцов P + N + A существенно выше, чем у образцов N + A, и то же самое для значения твердости. Таким образом, результаты испытаний на механические характеристики показывают, что обработка замедленным старением оказывает отрицательное влияние на твердость исследуемого сплава. Однако принятая обработка перед старением может сыграть большую роль в устранении падения твердости сплава из-за эффекта старения пола.
3.2.2. Микроструктура и анализ
На рис. 9 показаны СЭМ-изображения морфологии разрушения при растяжении образцов N + A и P + N + A, соответственно. У них больше ямок, чем морфология перелома образцов AA. Помимо типичных равноосных ямок на поверхности перелома, есть небольшое количество овальных ямок. По сравнению с рис. 9a, c, e и рис. 9b, d, f, соответственно, размер ямок немного увеличивается с увеличением времени задержки RT. Кроме того, размер ямок меньше и более однороден, чем на Рисунке 3.Для предварительно состаренных сплавов трещины между ямочками постепенно увеличиваются. Для образцов N + A на рисунке 10 показано изменение двух видов частиц. Мелкие черные частицы все еще можно увидеть на рис. 10а, которые обозначены красным кружком. Количество мелких черных частиц намного меньше, чем на рисунке 5. При выдержке при комнатной температуре на 12 часов их трудно обнаружить. Во время этого процесса термообработки, когда время задержки составляет менее 12 ч, степень обратного плавления упрочняющей фазы Mg 2 Si непрерывно увеличивается.Соответственно, твердость сплава непрерывно снижается до минимального значения. Впоследствии после окончательного старения частицы Mg 2 Si снова осаждаются, что увеличивает твердость сплава. Изменение осаждения частиц на фиг.10 может объяснить изменение кривой на фиг.7 в одном аспекте. Для предварительно состаренных образцов, показанных на Рисунке 11, распределение мелких черных частиц другое. Основные упрочняющие осадки имеют больший размер и более плотное распределение при времени задержки 12 ч.Последующее осаждение этих частиц постепенно уменьшается, что может объяснить тенденцию соответствующей кривой твердости на Рисунке 7. Из Рисунков 12a, c, e видно, что в матрице появляется только несколько метастабильных фаз с короткой длиной, и «перекрестная игла» дифракционные полосы практически невозможно найти на соответствующих картинах SADP. Независимо от продолжительности выдержки при комнатной температуре, количество частиц β ″ в образцах N + A намного меньше, чем в образцах AA и P + N + A. Это основная причина более низких механических свойств образцов N + A.Во время выдержки при комнатной температуре сплав начал естественным образом стареть, и начали формироваться ранние кластеры [19]. Из рисунка 12d можно увидеть, что существует больше и меньше частиц β ″, чем у частиц пикового старения, показанных на Рисунок 6b. Это явление показывает, что, когда время выдержки составляет 12 ч при комнатной температуре, обработка перед старением может получить микроструктуру, аналогичную микроструктуре при обработке пиковым старением. Таким образом, улучшающий эффект этого краткосрочного процесса старения на замедленный эффект оптимизируется. Изменение свободной энергии системы, вызванное зародышеобразованием сплава во время десольватации, составляет: где ΔGV — изменение свободной энергии при формировании единицы объема зарождающегося кристалла, ΔGε — энергия деформации, генерируемая при формировании единицы объема зарождающегося кристалла, а σ — энергия границы раздела на единицу площади границы раздела между зарождающимся кристаллом и кристаллом. матрица.Свободная химическая энергия ΔGV представляет собой движущую силу десольватации, а размер зависит от температуры и состава. При двух режимах термообработки, показанных на рисунке 12, движущая сила зародышеобразования образцов N + A меньше, чем у образцов P + N + A. Из-за инкубационного периода в процессе зарождения G.P. В зоне и метастабильной фазе сплава температура естественного старения намного ниже, чем температура острия, поэтому инкубационный период длится долго, а образование кластеров идет медленно.Температура предварительного старения близка к температуре наконечника, а период инкубации короче. Во время процесса предварительного старения G.P. зона почти завершена. Таким образом, в первом случае точки зарождения намного меньше, чем во втором.

4. Выводы

В этой статье были исследованы механические свойства и микроструктура экструдированного сплава 6082 после трех различных обработок старением. На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

Процесс осаждения при старении алюминиевого сплава 6082 соответствует последовательности растворения, оптимальная обработка старением составляет 175 ° C / 8 ч.При этом условии сплав имеет наилучшие механические свойства, а основными упрочняющими частицами являются β ”фаза.

Когда сплав 6082 выдерживали при комнатной температуре в течение периода времени между термообработкой на твердый раствор и окончательным старением, будет возникать замедленный эффект, что приведет к значительному ухудшению свойств сплава после окончательной термообработки. Это явление становится наиболее серьезным при задержке в 12 часов.

Предварительное старение при 175 ° C / 30 мин после термообработки на твердый раствор может сыграть положительную роль в устранении эффекта задержки.Он может сохранять сплав в стабильной микроструктуре при выдержке при комнатной температуре в течение 24 часов, чтобы улучшить конечные свойства экспериментального сплава.

Искусственное старение | Scientific.Net

Влияние искусственного старения на алюминиево-кремниевый сплав

Авторы: Масырукан, Агунг Сетё Дармаван

Реферат: Одним из способов повышения твердости алюминиевого сплава является процесс старения.Процесс старения включает процессы естественного и искусственного старения. Это исследование направлено на изучение влияния искусственного старения на твердость алюминиево-кремниевых сплавов. Искусственное старение проводится при двух вариациях температуры: 150 и 200 ° C. Металлографические испытания с использованием оптической микроскопии и сканирующей электронной микроскопии были выполнены для наблюдения за микроструктурой и отложениями кремния. Исследование составляющих алюминиево-кремниевых элементов проводилось методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии.Изученными механическими свойствами алюминиево-кремниевых сплавов были твердость до старения и твердость после искусственного старения при температурах 150 и 200 ° C. Испытания на твердость проводятся по шкале В по Роквеллу. Результаты испытаний на твердость показали, что твердость до процесса старения составляла 61,1 HRB, твердость после искусственного старения при 150 ° C составляла 69,11 HRB, а твердость после искусственного старения при 200 ° C составляла 80,36 HRB. После проведения процесса искусственного старения произошло увеличение твердости.

9

Влияние предварительного деформирования и естественного старения на реакцию упрочнения во время искусственного старения алюминиевых сплавов EN AW 6082 и бессвинцовых EN AW 6023

Авторы: Мартин Фуйда, Милош Матвия, Петер Хорняк

Аннотация: Чтобы изучить влияние предварительного деформирования и естественного старения на реакцию старения алюминиевых сплавов EN AW 6082 и EN AW 6023 во время искусственного старения при 170 ° C, предварительное напряжение на 5% было выполнено сразу после раствора. обработка сплавов при 550 ° С и последующая закалка.Реакция на старение при искусственном старении, нанесенном после различного времени естественного старения (от 0,1 до 5000 часов), была исследована с использованием измерений микротвердости по Виккерсу и определения характеристик просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что предварительное деформирование закаленного состояния сплавов вызывает увеличение плотности дислокаций в твердом растворе, что приводит к немедленному увеличению микротвердости сплавов. При последующем естественном старении сплава EN AW 6082 его микротвердость увеличивалась сразу после закалки сплава и предварительного деформирования, но только до значений, полученных для недеформированного состояния сплава.Напротив, твердость сплава EN AW 6023 перед деформацией, легированного Sn, не увеличилась и после 10 часов естественного старения. Это явление связывают с влиянием Sn на подавление образования упрочняющих кластеров. Твердость сплавов значительно повышается при искусственном старении после предварительного деформирования и естественного старения из-за ускорения образования когерентных частиц β ″ -фазы. Негативное влияние естественного старения на максимальную реакцию упрочнения при старении, полученную при искусственном старении сплавов, наблюдалось для большинства предварительно деформированных и естественно состаренных состояний сплавов, за исключением состояний сплава EN AW 6023, которые были предварительно деформированы и вскоре естественным образом в возрасте (до 100 часов).

82

Влияние естественного старения на механическую реакцию искусственно состаренного алюминиевого сплава EN AW 6063

Авторы: Мартин Фуйда, Милош Матвия, Мирослав Глоговский

Резюме: Влияние естественного времени предварительного старения (от 0.От 1 до 10000 ч) на механический отклик во время последующего искусственного старения алюминиевого сплава EN AW 6063 при 170 ° C. Микротвердость и предел прочности сплава EN AW 6063 незначительно увеличиваются с течением времени естественного старения. После этого искусственное старение от 18 до 20 часов привело к максимальному увеличению твердости и прочности для различных состояний сплава с естественным предварительным старением.Но было обнаружено, что, когда время предварительного старения было увеличено с 0,1 ч до 10000 ч, механический отклик искусственного старения, применяемый для предварительно состаренных состояний сплава, немного улучшился. Было высказано предположение, что по мере увеличения времени предварительного старения размер частиц β’-фазы, образующихся в твердом растворе предварительно состаренного сплава при искусственном старении, уменьшался, а их количество увеличивалось.

74

Исследование влияния температуры искусственного старения на морфологию структурных параметров алюминиевого литого сплава

Авторы: Ленка Кучарикова, Ева Тиллова, Мария Халупова, Юрай Белан, Ивана Свецова, Алан Вашко

Аннотация: В статье описаны изменения морфологии структурных параметров в микроструктуре вторичного (вторичного) литого сплава AlSi9Cu3.Эти изменения зависели от разных температур искусственного старения. Термическая обработка Т6, которая использовалась для воздействия на морфологию структурных параметров, состояла из обработки раствора при температуре 515 ° C с выдержкой 4 часа, закалки в воду при 40 ° C и искусственного старения при различных температурах 130 ° C, 150 ° C, 170 ° C, 190 ° C и 210 ° C с разным временем выдержки 2, 4, 8, 16 и 32 часа. Морфологию структурных параметров наблюдали с помощью комбинации различных аналитических методов (световая микроскопия при черно-белом и цветном травлении, сканирующая электронная микроскопия — СЭМ при глубоком травлении).Различные температуры искусственного старения привели к изменениям микроструктуры, включая сфероидизацию и укрупнение эвтектического кремния, постепенное разрушение, укорачивание и утонение богатых железом интерметаллических фаз, растворение выделений и выделение более мелкой твердеющей фазы (Al 2 Cu ).

354

Влияние естественного и искусственного старения на механические свойства двух сплавов Al-Mg-Si

Авторы: Карим Джеммал, Хичем Фарх, Ребай Гемини, Мосбах Зидани, Фарес Серрад

Аннотация: Сплавы AlMgSi (серия 6XXX) обеспечивают хорошую прочность за счет выделения фаз β ”и β (Mg 2 Si).Они также обладают очень хорошей формуемостью, которая требуется для различных процессов формования после соответствующей термообработки. Эта работа была проведена для исследования влияния добавления меди и избытка Si на реакцию естественного и искусственного старения двух Al-Mg. -Si сплавы. Параметры старения в последовательности выделения двух сплавов Al-Mg-Si с избытком Si и без него были изучены с помощью DSC, MET и измерения твердости по Виккерсу. Было обнаружено, что совместное действие Cu, Fe и избытка Si ускоряет выделение упрочняющих фаз.Добавки меди к AlMgSi уменьшают средний размер зерна и имеют больший упрочняющий эффект по сравнению с добавлением избыточного кремния.

1

Влияние добавления Sn на кластеризацию и поведение при старении в предварительно состаренном сплаве Al-Mg-Si

Авторы: Хисао Шишидо, Ясуо Такаки, ​​Масая Козука, Кацуши Мацумото, Ясухиро Аруга

Аннотация: Влияние добавления Sn на кластеризацию и старение в Al-0.Исследован сплав 6Mg-1.0Si (мас.%). Добавление Sn задерживает старение при однократном старении при 170 ̊C. С другой стороны, Sn стимулировал реакцию старения в трехэтапном процессе старения, который включает предварительное старение (PA) при 90 ̊C в течение 18 секунд, за которым следует естественное старение (NA) в течение 604,8 секунд и искусственное старение (AA) при 170. ̊C. Характеристики кластеров, образующихся при ПА и НА, оценивали методами дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и атомно-зондовой томографии (АПТ). Результаты ДСК показывают, что эндотермический пик при температуре от 160 до 200 ° C наблюдался в сплаве, не содержащем олова.С другой стороны, в сплаве с добавлением олова эндотермический пик не наблюдался. Предполагается, что добавка Sn подавляет образование кластеров, образующихся при НА. Результаты APT показывают, что добавление Sn снижает плотность кластеров, особенно кластеров меньшего размера. В преципитатах Mg-Si, образовавшихся во время AA при 170 ̊C в течение 3,6 с, не было обнаружено выделений Sn. Предполагается, что подавление образования более мелких кластеров добавлением Sn способствует реакции старения.

455

Влияние обработки ниже нуля на механические свойства сварки GTAW AA6082

Авторы: Р.Деванатан, Сандживи Арул, Т. Венкатамуни, Д. Ювараджан, Д. Кристофер Селвам

Реферат: Последствия отрицательной обработки для механических свойств сварного шва AA6082-T6 с помощью газо-вольфрамовой дуговой сварки (GTAW), что, в свою очередь, приводит к размягчению сварных участков с концентрацией тепла из-за растворения упрочняющих выделений. Низкая температура, то есть неглубокая криогенная обработка (SCT), выполняется на сваренной GTAW пластине толщиной 6 мм при -77 ° C путем изменения скорости перемещения электрода и периодов обработки при температуре ниже нуля.Сварные области AA6082 были испытаны на твердость и микроструктуру путем адаптации трех различных условий, таких как сварка, искусственное старение после сварки с обработкой при минусовой температуре и без нее. Результат показал, что степень разупрочнения в области сварки косвенно пропорциональна скорости перемещения электрода во время процесса сварки. Также наблюдается, что SCT после сварки с искусственным старением увеличил значения микротвердости на сварной области как следствие реактивации в последовательности осаждения.

349

Анализ слоистых структур с использованием сплавов с высокой энтропией для баллистической защиты

Авторы: Тудор Черечеш, Пол Ликсандру, Виктор Геантэ, Ионелия Войкулеску, Даниэль Драгня, Раду Штефэнойу

Аннотация: В данной статье авторы представляют некоторые результаты исследований поведения высокоэнтропийных сплавов, используемых в конструкциях баллистической защиты.Представлены методология испытаний на удар пулей и результаты многослойных баллистических пакетов, в состав которых входят высокоэнтропийные сплавы (ВЭА). В статье подробно описаны технологические процессы, используемые для улучшения механических характеристик баллистических пакетов. Также исследуется оптимизация слоистых баллистических композитных структур на основе высокоэнтропийных сплавов. Методология испытаний баллистических ящиков, процессов специальной термообработки, гомогенизации и искусственного старения высокоэнтропийных сплавов, разработанная и применяемая в ходе научных исследований; представляют новинки статьи.Баллистические пакеты представляют собой слоистые конструкции, которые включают комбинации следующих материалов: HEA, армированную сталь, керамические пластины и многослойные полиамидные волокна, расположенные в заданном порядке в зависимости от конструктивного исполнения. Поведение баллистических ящиков исследовалось методами баллистического эксперимента и численного моделирования. Для численного моделирования использовался МКЭ с явным числовым кодом. Согласованность численных результатов и результатов испытаний свидетельствует об эффективности баллистической защиты исследуемой конфигурации.

724

Нанесение цветных пропиточных глазурей на древесину и изменение цвета из-за искусственного старения

Аннотация: Древесина как органический материал находится в чрезвычайно напряженном состоянии, и ее поверхность со временем может быть повреждена из-за атмосферных воздействий, в основном из-за солнечной радиации и воздействия воды. Цель этого эксперимента — сравнить изменение цвета выбранной пропитки морилки древесины, которая на практике в основном используется для фасадных систем.Это одни из самых нагруженных частей здания и конструкции, им нужно уделять большое внимание. Образцы древесины окрашивали пропиткой цветной глазурью и в дальнейшем подвергали искусственному старению. Результаты показывают, что тип выбранных пород, а также отделка перед нанесением гидроизоляционной глазури могут повлиять на последующие изменения светостойкости, будь то осветление или потемнение.

3

Влияние времени старения на технический алюминиевый сплав, модифицированный добавкой циркония

Авторы: Закария Мохд Сюкри, Ахмад Бадри Исмаил

Аннотация: Исследовано влияние режима термообработки с добавкой циркония на некоторые свойства алюминиевого сплава.Состав литой продукции из алюминиевого сплава по данным исследованиям был доставлен с литейного завода. Литые сплавы подвергали растворению при 520 ° C с последующим искусственным старением при 175 ° C в течение различного периода времени до 10 часов. Затем определяли твердость термически обработанного алюминиевого сплава путем сравнения с литым и естественным стареющим сплавом. Добавление циркония улучшит свойства сплава с точки зрения твердости и проводимости. Размер зерен сплава не оказывает существенного влияния при увеличении времени старения вместе с добавкой циркония.

50

(PDF) Влияние температуры и времени искусственного старения на механические свойства и поведение упругого возврата AA6061

На рисунке 10 показаны отношения между углом упругого возврата

и показателем деформационного упрочнения алюминиевого сплава

при разном старении. температуры.

Обнаружено, что угол упругого возврата уменьшается с увеличением показателя деформационного упрочнения

для всех температур старения

.Хорошо известно, что чем больше показатель упрочнения

, тем ниже напряжение, необходимое для достижения такой же деформации

при V-образном изгибе листового металла

. Таким образом, в соответствии с принципом упругой разгрузочной пружины

назад, упругая отдача больше для листа с минимумом

, и наоборот.

Поскольку показатель упрочнения состаренных образцов

во всех условиях больше, чем у образцов

в исходном состоянии, похоже, что старение отрицательно влияет на угол упругого возврата сплава

.

4 ВЫВОДЫ

В данном исследовании изучается влияние температуры и времени искусственного старения на механические свойства и упругость

AA6061. Сделаны следующие выводы.

Пиковые значения прочности сплава при старении

температуры (160, 180 и 190) ° C были получены

при старении сплава в течение (60, 10 и 5) ч соответственно

.

Старение между 5 и 40 часами при 180 ° C является наиболее подходящей комбинацией времени и температуры

, демонстрирующей

максимальную твердость, предел текучести и прочность на растяжение

сплава.

Уменьшение механических свойств сплава

в условиях чрезмерного старения (увеличение температуры и времени искусственного старения) произошло из-за коалесценции

выделений в более крупные частицы, a

большего размера зерна, а также за счет отжига дефектов

.

Образец в исходном состоянии показал на

меньший угол упругого возврата, чем старые образцы во всех

условиях.

5 ССЫЛКИ

1S. Дж. Мурта, SAE International Journal of Materials and Manufac-

turing, 104 (1995), 657–666, DOI: 10.4271 / 950718

2F. Озтюрк, А. Сисман, С. Торос, С. Килич, Р. К. Пику, Материалы и

Дизайн, 31 (2010), 972–975, DOI: 10.1016 / j.matdes.2009.08.017

3J. Буха, Р. Н. Ламли, А. Г. Кроски, Metallurgical Materials Tran-

sactions, 37A (2006), 3119–3130, DOI: 10.1007 / s11661-006-0192-x

4G. А. Эдвардс, К.Стиллер, Г. Л. Данлоп, М. Дж. Купер, Acta Mate —

rialia, 46 (1998), 3893–3904, DOI: 10.1016 / S1359-6454 (98) 00059-7

5J. Буха, Р. Н. Ламли, А. Г. Кроски, К. Хоно, Acta Materialia, 55

(2007), 3015–3024, DOI: 10.1016 / j.actamat.2007.01.006

6C. Д. Мариоара, Х. Нордмарк, С. Дж. Андерсен, Р. Холместад, журнал

материаловедения, 41 (2006), 471–78, DOI: 10.1007 / s10853-005-

2470-1

7S. Погетшер, Х. Антрекович, Х. Лейтнер, Т.Эбнер, П. Дж. Угго —

witzer, Acta Materialia, 59 (2011), 3352–3363, DOI: 10.1016 /

j.actamat.2011.02.010

8S. Дж. Андерсон, Х. У. Зандберген, Дж. Э. Янсен, К. Тэхольт, У. Тун —

дал, О. Рейсо, Acta Materialia, 46 (1998), 3283–3298, DOI: 10.1016 /

S1359-6454 (97) 00493-X

9S. К. Паниграхи, Р. Джаягантан, Материаловедение и инженерия

A, 528 (2011), 3147–3160, DOI: 10.1016 / j.msea.2011.01.010

10 Г. Мрувка-Новотник, Дж.Сенявский, журнал обработки материалов

Technology, 162–163 (2005), 367–372, DOI: 10.1016 / j.jmatprotec.

2005.02.115

11 ГБ Burger, AK Gupta, PW Jeffrey, DJ Llyod, Materials Cha-

racterization, 35 (1995), 23–39, DOI: 10.1016 / 1044-5803 (95) 00065-8

12 О. Эль Себайе, AM Самуэль, Ф. Х. Самуэль, HW Doty, Материалы

Наука и инженерия A, 480 (2008), 342–355, DOI: 10.1016 /

j.msea.2007.07.039

13 D .Д. Рисанти, М. Инь, PEJ Ривера Диаздел Кастильо, С. Вау дер

Цванг, Материаловедение и инженерия A, 523 (2009), 99–111,

doi: 10.1016 / j.msea.2009.06.044

14 М. Тирьякиоглу, Дж. Кэмпбелл, Дж. Т. Стейли, Материаловедение и

Engineering A, 361 (2003), 240–248, DOI: 10.1016 / S0921-5093 (03)

00514-8

15 А.К. Гупта , DJ Lloyd, SA Court, Materials Science and Engineering

neering A, 316 (2001), 11–17, DOI: 10.1016 / S0921-5093 (01) 01247-3

16 A.М. Кляуга, Е. А. Виейра, М. Ферранте, Материаловедение и

Engineering A, 480 (2008), 5–16, DOI: 10.1016 / j.msea.2007.07.091

17 GE Дитер, Металлургия, механика, 2-е изд. ., McGraw-Hill International

tional Book Company, 1981

18 Р.А. Сиддики, Х.А. Абдулла, К.Р. Аль-Белуши, Journal of Mate-

Технология обработки риалов, 102 (2000), 234–240, DOI: 10,1016 /

S0924-0136 (99) 00476-8

19 Д.А. Портер, К.Э. Истерлинг, Фазовые превращения в металлах и сплавах

, Van Nostrand Reinhold Co.Ltd., New York, NY 1981,

162–168

20 WDJ Callister, Materials Science and Engineering, John Wiley

and Sons Inc., 1997

21 RH Wagoner, Фундаментальные аспекты пружинения листового металла

, Proceedings of NUMISHEET, Остров Чеджу, Корея, 2002,

13–24

22 Ф. Озтюрк, Э. Эсенер, С. Торос, Р. К. Пику, Материалы и дизайн, 31

(2010) 10, 4847–4852, DOI: 10.1016 / j.matdes.2010.05.050

23 D.К. Лю, Журнал технологий обработки материалов, 66 (1997),

9–17, DOI: 10.1016 / S0924-0136 (96) 02453-3

24 Р.К. Верма, А. Халдар, Журнал технологий обработки материалов,

190 (2007), 300–304, DOI: 10.1016 / j.jmatprotec.2007.02.033

A. POLAT et al .: ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВРЕМЕНИ ИСКУССТВЕННОГО СТАРЕНИЯ …

Технологии / Материалы и технологии 49 (2015) 4, 487–493 493

(PDF) Влияние искусственного старения, отсроченного старения и предварительного старения на микроструктуру и свойства алюминиевого сплава 6082

Металлы 2019,9, 173 12 из 12

5.

Miller, W.S .; Zhuang, L .; Bottema, J .; Wittebrood, A.J .; de Smet, P .; Haszler, A .; Vieregge, A. Последние разработки

в алюминиевых сплавах для автомобильной промышленности. Матер. Sci. Англ.

2000

, 280, 37–49. [CrossRef]

6.

Reeb, A .; Merzkirch, M .; Schulze, V .; Вайденманн, К. Термообработка композитной прессованной пружиной

стальной проволокой, армированной EN AW-6082. J. Mater. Процесс. Technol. 2016, 229, 1–8. [CrossRef]

7.

Remøe, M.S .; Marthinsen, K .; Westermann, I .; Pedersen, K .; Røyset, J .; Мариоар, К. Влияние легирования

элементов на пластичность сплавов Al-Mg-Si. Матер. Sci. Англ. A 2017,693, 60–72. [CrossRef]

8.

Vlach, M .; ˇ

Cížek, J .; Смола, Б .; Мелихова, О .; Vlˇcek, M .; Кодетова, В .; Kudrnová, H .; Hruška, P. Heat

обработка и старение технического сплава Al-Si-Mg-Mn с добавками Sc и Zr. Матер. Charact.

2017,129, 1–8.[CrossRef]

9.

Aginagalde, A .; Гомес, X .; Galdos, L .; Гарсия, К. Выбор термической обработки и стратегии формования алюминиевого сплава 6082

. J. Eng. Матер. Technol. 2009, 131, 044501. [CrossRef]

10.

Fallah, V .; Коринек, А .; Офори-Опоку, Н .; Raeisinia, B .; Gallerneault, M .; Provatas, N .; Эсмаили, С.

Путь ранней стадии осаждения в сплавах Al-Mg-Si в атомном масштабе. Acta Mater. 2015, 82, 457–467. [CrossRef]

11.

Noseda Grau, V .; Cuniberti, A .; Толлейб, А .; Riglos, V.C .; Стипчич, М. Поведение кластеризации растворенных веществ между

293K и 373K в алюминиевом сплаве 6082. J. Alloy. Compd. 2016 684, 481–487. [CrossRef]

12.

Werinos, M .; Antrekowitsch, H .; Эбнер, Т .; Prillhofer, R .; Uggowitzer, P.J .; Погатчер, С. Закалка сплавов

Al-Mg-Si: влияние микроэлементов и длительное естественное старение. Матер. Des.

2016

, 107, 257–268.

[CrossRef]

13.

Lai, Y.X .; Цзян, Британская Колумбия; Liu, C.H .; Chen, Z.K .; Wu, C.L .; Чен, Дж. Низколегированная инверсия последовательности выделений

в сплавах Al-Mg-Si. J. Alloy. Compd. 2017, 701, 94–98. [CrossRef]

14.

Yang, W .; Huang, L .; Zhang, R .; Wang, M .; Ли, З .; Jia, Y .; Lei, R .; Шенг, X. Электронно-микроскопические исследования поведения

при старении в сплаве 6005A и микроструктурных характеристик выделений. J. Alloy. Compd.

2012 514, 220–233.[CrossRef]

15.

Yang, W .; Wang, M .; Шэн, X .; Zhang, Q .; Хуанг, Л. Характеристики осадка и дифракция на выбранной площади

изображений выделений

β0

и Q

0

в сплавах Al-Mg-Si-Cu. Филос. Mag. Lett.

2011

, 91, 150–160. [CrossRef]

16.

Yang, W .; Wang, M .; Zhang, R .; Zhang, Q .; Шенг, X. Дифракционные картины от выделений

β

”в 12

ориентациях в сплаве Al-Mg-Si.Scr. Матер. 2010,62, 705–708. [CrossRef]

17.

Kuijpers, N.C.W .; Vermolen, F.J .; Вуйк, Ц .; Koenis, P.T.G .; Nilsen, K.E .; van der Zwaag, S. Зависимость от

,

β

-AlFeSi до

α

-Al (FeMn) Si Кинетика превращения в сплавах Al-Mg-Si от легирующих элементов. Матер. Sci.

англ. А 2005,394, 9–19. [CrossRef]

18.

Werinos, M .; Antrekowitsch, H .; Эбнер, Т .; Prillhofer, R .; Куртин, В.А .; Uggowitzer, P.J .; Погатчер, С. Разработка стратегии

для контролируемого естественного старения в сплавах Al-Mg-Si. Acta Mater. 2016, 118, 296–305. [CrossRef]

19.

Aruga, Y .; Козука, М .; Takaki, Y .; Сато Т. Формирование и реверсирование кластеров во время естественного старения и

последующего искусственного старения в сплаве Al-Mg-Si. Матер. Sci. Англ. A 2015,631, 86–96. [CrossRef]

20.

Ding, L .; Цзя, З .; Zhang, Z .; Sanders, R.E .; Liua, Q .; Янг, Г. Поведение сплавов Al-Mg-Si-Cu при естественном старении и дисперсионном упрочнении

с различными соотношениями Mg / Si и добавками Cu.Матер. Sci. Англ. A

2015

, 627,

119–126. [CrossRef]

21.

Mrówka-Nowotnik, G .; Сенявский, Дж. Влияние термической обработки на микроструктуру и механические свойства

алюминиевых сплавов 6005 и 6082. J. Mater. Процесс. Technol. 2005, 162–163, 367–372. [CrossRef]

22.

Marioara, C.D .; Андерсен, S.J .; Jansen, J .; Зандберген, Х.В. Влияние температуры и времени хранения

при комнатной температуре на зарождение β ”-фазы в сплаве 6082 Al-Mg-Si.Acta Mater. 2003,51, 789–796. [CrossRef]

23.

Liu, C.H .; Lai, Y.X .; Chen, J.H .; Tao, G.H .; Liu, L.M .; Ma, P.P .; Ву, К. Инверсия путей осаждения

, вызванная естественным старением, в сплаве Al-Mg-Si. Scr. Матер. 2016, 115, 150–154. [CrossRef]

24.

Zhong, H .; Rometsch, P.A .; Wu, X .; Cao, L .; Эстрин, Ю. Влияние предварительного старения на формуемость при растяжении

автомобильных листовых сплавов Al-Mg-Si. Матер. Sci. Англ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.