Читать «Металлы - дар небесных богов» онлайн - страница 128

Рис. 167. Бронзовая птичка из Ереванского музея

В ноябре 2012 года в музей прибыла группа специалистов из Японии, которая с помощью рентгенофлуоресцентного оборудования провела анализ металла на поверхности статуэтки птицы. Замеры были сделаны в трех разных местах – вверху, посередине статуэтки и на подставке. Анализ подтвердил, что статуэтка сделана из бронзы. Но почему тогда раньше с ней не справились два победитовых сверла?..

С помощью знакомых в Ереване (Армен Петросян) и Санкт-Петербурге (Сергей Дигонский) мне удалось переправить результаты анализа (см. Рис. 168) в Санкт-Петербург для консультации со специалистом по металлам на Ижорском заводе. Специалист высказал сожаление, что проведен лишь поверхностный анализ, так как для окончательного вывода необходимо проанализировать образцы металла из глубины статуэтки. И выдал следующее заключение:

«По моему мнению, трудность обрабатываемости резанием возникла в результате длительного естественного старения. Изменилось структурное состояние сплава, появились различия по химическому составу по микрообластям (размер микрообластей порядка 10-100 нанометров), появились твердые фазы» (А.Кольба).

Действительно, с течением времени под воздействием различных факторов во внешнем слое металла происходят изменения. И при определенных условиях в поверхностном слое изделия изменяется структура и химический состав металла – говоря простым языком, изделие как будто покрывается твердой коркой.

Сенсации вроде бы не состоялось. И можно было бы просто не упоминать здесь о ереванской птичке. Но…

Рис. 168. Результаты анализа химического состава поверхностного слоя ереванской птички

Дело в том, что среди разных методов, используемых при работе с бронзой, имеется такой, который носит название «искусственное старение металла». Метод, применяемый, между прочим, очень широко.

«На практике для повышения твердости и прочности бронз применяют искусственное старение при температуре около 350^оС от нескольких часов до нескольких десятков часов. Некоторые алюминиевые сплавы подвергают естественному старению – вылеживанию изделий от нескольких десятков дней до нескольких лет для повышения прочности. Атомы легирующих элементов, принудительно рассеянные в металлической основе (в твердом растворе), при определенных воздействиях (например, температурно-временных) способствуют образованию «предфаз» («стяжек» атомов), блокирующих движение дислокаций (водорода); поэтому повышается прочность сплава за счет блокировки процессов скольжения в кристаллической решетке при пластической деформации, твердость сплава увеличивается, а пластичность уменьшается» (А.Кольба).

В настоящее время искусственное старение широко применяется, например, для бериллиевых бронз.

Растворимость бериллия в меди с понижением температуры значительно уменьшается. Это явление используют для получения высоких упругих и прочностных свойств изделий методом дисперсионного твердения. Готовые изделия из бериллиевых бронз подвергают закалке от 800^oС, благодаря чему фиксируется пересыщенный твердый раствор бериллия в меди. Затем проводят искусственное старение при температуре 300-350^oС. При этом происходит выделение дисперсных частиц, возрастают прочность и упругость. После такого искусственного старения предел прочности изделия значительно увеличивается.