50. Пластическая деформация. Наклёп и рекристаллизация. Рекристаллизация и наклеп

Наклеп и рекристаллизация_лекция по ОМД

ДЕФОРМАЦИЕЙ называется изменение размеров или формы тела под действием внешних сил, либо физико-механических процессов, протекающих в самом теле (перепад температур, фазовые превращения т.д.).

Деформация тела совершается в результате относительного смещения атомов из положений равновесия.

При упругой деформации сохраняется пропорциональная зависимость между деформирующими силами и смещениями атомов. После снятия внешних сил твердое тело восстанавливает свои исходные размеры и форму.

Если при прекращении действия внешних сил твердое не полностью восстанавливается, то такая деформация называется пластической (остаточной). В этом случае атомы не возвращаются в исходные позиции, а занимают новые положения устойчивого равновесия.

При деформировании происходит упрочнение (НАКЛЕП) и снижение пластичности металла за счет роста числа дефектов кристаллической решетки, искривления плоскостей скольжения, появления обломков кристаллитов в плоскостях скольжения, структурных превращений по плоскостям скольжения. Все это препятствует перемещению дислокаций, способствует их накапливанию и взаимодействию друг с другом. При этом происходит изменением формы зерен и образованием волокнистой структуры с преимущественной ориентировкой кристаллов (совпадающей с направлением «течения» металла, т. Е. с направлением приложения нагрузки)

Рис. 1

Состояние деформированного (наклепанного) металла является термодинамически неустойчивым, поэтому даже незначительный нагрев приводит к изменению структуры и свойств деформированного металла. В результате достигается уровень всех свойств металла, имевший место до деформации.

Рис. 2

При дальнейшем нагреве протекает процесс РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ – образование новых равноосных зерен

Рис. 3. Схема изменения микроструктуры наклепанного металла при нагреве:

а – исходный наклепанный металл;б – начало первичной рекристаллизации;

в – завершение первичной рекристаллизации;г – рост зерен при собирательной рекристаллизации;

д – образование равновесной структуры при вторичной рекристаллизации

В зависимости от температуры нагрева различают первичную, вторичную и собирательную рекристаллизации.

Первичной рекристаллизацией называется процесс зарождения и роста новых равноосных зерен (протекает в интервале от т.1 до т.2 – см. рис. 2). При первичной рекристаллизации старые зерна наклепанного металла не восстанавливаются, а образуются новые зерна округлой формы вместо ориентированной структуры деформации (рис. 3, а, б, в). В результате рекристаллизации практически полностью снимается наклеп, свойства рекристаллизованного металла становятся сопоставимыми со свойствами отожженного металла.

Наименьшую температуру рекристаллизации Трекр, при которой начинается заметное изменение структуры и разупрочнение металла, называют температурным порогом рекристаллизации. Температура рекристаллизации материала Трекр зависит от его температуры плавления Тпл:

Трекр= ×Тпл,

где -коэффициент, зависящий от степени чистоты металла.

для химически чистых металлов =0,1-0,2

для технически чистых металлов =0,3-0,4;

для сплавов =0,5-0,6

Тпл и Трекр – температуры плавления и рекристаллизации, выраженные в градусах Кельвина.

После завершения первичной рекристаллизации в процессе последующего нагрева происходит рост одних рекристаллизованных зерен за счет других, т. е. имеет место собирательная рекристаллизация (рис. 3, г). Рост зерен происходит в результате перехода атомов одного зерна к другому (соседнему) через границу раздела. Возникшая разнозернистость структуры отрицательно сказывается на всех механических свойствах металла.

Вторичная рекристаллизация сопровождается быстрым ростом новых зерен, имеющих предпочтительные условия для роста, в результате чего образуются аномально большие зерна. Вторичная рекристаллизация, вызывающая образование крупного зерна и разнозернистости, способствует снижению механических свойств металлов.

Поэтому на практике надо избегать условий протекания собирательной и вторичной рекристаллизации.

Для восстановления пластичности металла необходимо произвести нагрев (рекристаллизационный отжиг) на температуру немного превышающую порог рекристаллизации Трекр, чтобы не произошел процесс собирательной и вторичной рекристаллизации, при которых происходит ухудшение свойств.

Сравнивая температуры деформации и рекристаллизации, можно говорить о горячей или холодной деформации.

Если температура деформации ниже температуры рекристаллизации, то деформация считается холодной. При этом протекает только процесс упрочнения (наклепа). Если между операциями деформирования не производить рекристаллизационного отжига, то возможно образование трещин и разрушение материала.

Если температура деформации выше температуры рекристаллизации, то деформацию называют горячей. В этом случае одновремекнно протекают два процесса: наклеп и рекристаллизация.

Например, деформация свинца при комнатной температуре является горячей деформацией: Трекр = 0,4 (327 + 273) = 240 К, тогда Трекр = (240 – 273) = 33 С.

Для железа деформирование при t = 300…400 C является холодной обработкой давлением, так как температура начала рекристаллизации железа равна 450 С.

Для алюминия порог рекристаллизации составляет

Трекр=α× tпл327 (53 °С)

где α=0,3-0,4 – коэффициент для технически чистого металла,

tпл=(tпл+273)=933

tпл= 660 °С – температура плавления алюминия

studfiles.net

50. Пластическая деформация. Наклёп и рекристаллизация.

Особенности деформации поликристаллических тел.

Рассмотрим холодную пластическую деформацию поликристалла. Пластическая деформация металлов и сплавов как тел поликристаллических, имеет некоторые особенности по сравнению с пластической деформацией монокристалла.

Деформация поликристаллического тела складывается из деформации отдельных зерен и деформации в приграничных объемах. Отдельные зерна деформируются скольжением и двойникованием, однако взаимная связь зерен и их множественность в поликристалле вносят свои особенности в механизм деформации.

Плоскости скольжения зерен произвольно ориентированны в пространстве, поэтому под влиянием внешних сил напряжения в плоскостях скольжения отдельных зерен будут различны. Деформация начинается в отдельных зернах, в плоскостях скольжения которых возникают максимальные касательные напряжения. Соседние зерна будут разворачиваться и постепенно вовлекаться в процесс деформации. Деформация приводит к изменению формы зерен: зерна получают форму, вытянутую в направлении наиболее интенсивного течения металла (поворачиваются осями наибольшей прочности вдоль направления деформации). Изменение структуры при деформации показано на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Изменение структуры при деформации: а) до деформации; б) после обжатия на 35%; в) после обжатия на 90%.

Металл приобретает волокнистое строение. Волокна с вытянутыми вдоль них неметаллическими включениями являются причиной неодинаковости свойств вдоль и поперек волокон. Одновременно с изменением формы зерен в процессе пластической деформации происходит изменение ориентировки в пространстве их кристаллической решетки.

Когда кристаллические решетки большинства зерен получают одинаковую ориентировку, возникает текстура деформации.

Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла: наклеп

Текстура деформации создает кристаллическую анизотропию, при которой наибольшая разница свойств проявляется для направлений, расположенных под углом 45o друг к другу. С увеличением степени деформации характеристики пластичности (относительное удлинение, относительное сужение) и вязкости (ударная вязкость) уменьшаются, а прочностные характеристики (предел упругости, предел текучести, предел прочности) и твердость увеличиваются (рис. 8.2). Также повышается электросопротивление, снижаются сопротивление коррозии, теплопроводность, магнитная проницаемость.

Рис.8.2. Влияние холодной пластической деформации на механические свойства металла

Совокупность явлений, связанных с изменением механических, физических и других свойств металлов в процессе пластической деформации называют деформационным упрочнением или наклепом.

Упрочнение при наклепе объясняется возрастанием на несколько порядков плотности дислокаций:

Их свободное перемещение затрудняется взаимным влиянием, также торможением дислокаций в связи с измельчением блоков и зерен, искажениями решетки металлов, возникновением напряжений.

Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла: возврат и рекристаллизация

Деформированный металл находится в неравновесном состоянии. Переход к равновесному состоянию связан с уменьшением искажений в кристаллической решетке, снятием напряжений, что определяется возможностью перемещения атомов.

При низких температурах подвижность атомов мала, поэтому состояние наклепа может сохраняться неограниченно долго.

При повышении температуры металла в процессе нагрева после пластической деформации диффузия атомов увеличивается и начинают действовать процессы разупрочнения, приводящие металл в более равновесное состояние – возврат и рекристаллизация.

Возврат. Небольшой нагрев вызывает ускорение движения атомов, снижение плотности дислокаций, устранение внутренних напряжений и восстановление кристаллической решетки

Процесс частичного разупрочнения и восстановления свойств называется отдыхом (первая стадия возврата). Имеет место при температуре

Возврат уменьшает искажение кристаллической решетки, но не влияет на размеры и форму зерен и не препятствует образованию текстуры деформации.

Полигонизация – процесс деления зерен на части: фрагменты, полигоны в результате скольжения и переползания дислокаций.

При температурах возврата возможна группировка дислокаций одинаковых знаков в стенки, деление зерна малоугловыми границами (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Схема полигонизации: а – хаотическое расположение краевых дислокаций в деформированном металле; б – дислокационные стенки после полигонизации.

В полигонизированном состоянии кристалл обладает меньшей энергией, поэтому образование полигонов — процесс энергетически выгодный.

Процесс протекает при небольших степенях пластической деформации. В результате понижается прочность на (10…15) % и повышается пластичность (рис.8.4). Границы полигонов мигрируют в сторону большей объемной плотности дислокаций, присоединяя новые дислокации, благодаря чему углы разориентировки зерен увеличиваются (зерна аналогичны зернам, образующимся при рекристаллизации). Изменений в микроструктуре не наблюдается (рис.8.5 а). Температура начала полигонизации не является постоянной. Скорость процесса зависит от природы металла, содержания примесей, степени предшествующей деформации.

Рис. 8.4. Влияние нагрева деформированного металла на механические свойств

Рис. 8.5. Изменение структуры деформированного металла при нагреве

При нагреве до достаточно высоких температур подвижность атомов возрастает и происходит рекристаллизация.

Рекристаллизация – процесс зарождения и роста новых недеформированных зерен при нагреве наклепанного металла до определенной температуры.

Нагрев металла до температур рекристаллизации сопровождается резким изменением микроструктуры и свойств. Нагрев приводит к резкому снижению прочности при одновременном возрастании пластичности. Также снижается электросопротивление и повышается теплопроводность.

1 стадия – первичная рекристаллизация (обработки) заключается в образовании центров кристаллизации и росте новых равновесных зерен с неискаженной кристаллической решеткой. Новые зерна возникают у границ старых зерен и блоков, где решетка была наиболее искажена. Количество новых зерен постепенно увеличивается и в структуре не остается старых деформированных зерен.

Движущей силой первичной рекристаллизации является энергия, аккумулированная в наклепанном металле. Система стремится перейти в устойчивое состояние с неискаженной кристаллической решеткой.

2 стадия – собирательная рекристаллизация заключается в росте образовавшихся новых зерен.

Движущей силой является поверхностная энергия зерен. При мелких зернах поверхность раздела большая, поэтому имеется большой запас поверхностной энергии. При укрупнении зерен общая протяженность границ уменьшается, и система переходит в более равновесное состояние.

Температура начала рекристаллизации связана с температурой плавления

для металлов

для твердых растворов

для металлов высокой чистоты

На свойства металла большое влияние оказывает размер зерен, получившихся при рекристаллизации. В результате образования крупных зерен при нагреве до температуры t1 начинает понижаться прочность и, особенно значительно, пластичность металла.

Основными факторами, определяющими величину зерен металла при рекристаллизации, являются температура, продолжительность выдержки при нагреве и степень предварительной деформации (рис. 8.6).

Рис. 8.6. Влияние предварительной степени деформации металла на величину зерна после рекристаллизации

С повышением температуры происходит укрупнение зерен, с увеличением времени выдержки зерна также укрупняются. Наиболее крупные зерна образуются после незначительной предварительной деформации 3…10 %. Такую деформацию называют критической. И такая деформация нежелательна перед проведением рекристаллизационного отжига.

Практически рекристаллизационный отжиг проводят дпя малоуглеродистых сталей при температуре 600…700oС, для латуней и бронз – 560…700oС, для алюминевых сплавов – 350…450oС, для титановых сплавов – 550…750oС.

studfiles.net

5. Наклёп, возврат и рекристаллизация.

Процесс пластической деформации сопровождается изменением и измельчением формы зёрен, образованием определённой их ориентации – текстуры. Вследствие неравномерности деформации различно ориентированных зёрен, а также между отдельными участками деформируемой заготовки возникают внутренние напряжения. Области, окружающие плоскости сдвига или двойникования кристаллических решёток, вследствие их искажения, дробления кристаллитов оказываются более прочными, чем те, где этих изменений не произошло. В результате указанных изменений и возникновения внутренних напряжений образуется наклёп- упрочнение, заключающееся в изменении физико-механических свойств металла.20В результате наклёпа механические свойства меняются весьма существенно: например, при степени деформации=70% среднеуглеродистой стали её временное сопротивлениев увеличивается примерно в 2 раза, а относительное удлинениеуменьшается с 30 до 2%.

Рост числа дефектов кристаллического строения и возникновение внутренних напряжений в результате наклёпа приводит к тому, что свободная энергия металла растёт и он приходит в неравновесное, неустойчивое состояние Длительная выдержка при комнатной температуре, а тем более нагрев должны способствовать переходу металла в более устойчивое структурное состояние.21При нагреве наклёпанного металла происходят процессы разупрочнения, к которым относятся возврат и рекристаллизация.Возврат представляет собой частичное устранение искажений в кристаллической решётке и снятия части внутренних напряжений. Деформированная микроструктура при возврате не изменяется, но прочностные свойства несколько уменьшаются, а пластические частично увеличиваются. Тв=(0,25-0,3)Тпл, где Тпл – абсолютная температура плавления.22Возврат происходит уже при небольшом нагреве (до 400оС для железа).23

Значительно большее значение в процессе разупрочнения имеет рекристаллизация, которая представляет собой возникновение при дальнейшем нагреве деформированного металла новых центров кристаллизации и зарождение вокруг них новых зёрен с образованием новых границ между ними. Новые зёрна возникают на границах блоков и старых зёрен, т.е. там, где решётка наиболее искажена при наклёпе. В результате металл приобретает равновесную поликристаллическую структуру, восстанавливает пластические свойства и становится способным к дальнейшей пластической деформации (первичная рекристаллизация). Скорость рекристаллизации зависит от температуры плавления металла и степени его деформации. Эта зависимость установлена академиком А.А. Бочваром. Для чистых металлов она составляет: Тр(0,30,4)Тпл. Для железа Тр~150оС; алюминия~100 оС; для свинца~33 оС. Для сплавов может достигать Тр=0,8Тпл, т.к. в сплавах примеси взаимодействуют с дислокациями и ограничивают их подвижность, что затрудняет образование зародышей новых зёрен и тормозит рекристаллизацию.24Процесс первичной рекристаллизации термодинамически выгоден, т.к. при переходе деформированного металла в более устойчивое равновесное состояние сопровождается уменьшением свободной энергии. Последующий рост температуры приводит ко второй стадии рекристаллизации – собирательной, состоящей в росте вновь образовавшихся новых зёрен. При укрупнении зёрен общая поверхность их границ уменьшается, что способствует переходу металла в более равновесное состояние. Движущей силой собирательной рекристаллизации является снижение поверхностной энергии.

Размер зёрен оказывает большое влияние на свойства металла. Образование крупных зёрен снижает механические свойства. Величина зерна при собирательной рекристаллизации зависит от температуры нагрева, степени предшествующей пластической деформации и, в меньшей степени, от длительности выдержки при нагреве. Наиболее крупные зёрна возникают при небольшой предварительной деформации (до 15%), которую называют критической. 25

Основанием для правильного выбора температурного режима при обработке давлением является диаграмма состояния сплавов. Впервые критические точки и температурный интервал горячей обработки давлением стали были установлены знаменитым русским учёным Д.К. Черновым в 1858 году на Обуховском заводе. Он установил, что температуру начала и конца горячего деформирования определяют в зависимости от температуры плавления и рекристаллизации, т.е. начальная температура должна быть ниже температуры плавления, а конечная – выше температуры рекристаллизации. Например, для углеродистой стали температуру начала горячего деформирования выбирают по диаграмме состояния железо-углерод на 100-200 оС ниже температуры начала плавления стали заданного химического состава, а температуру конца деформирования углеродистых сталей принимают на 50-100 оС выше температуры рекристаллизации или определяют по эмпирической формулеt=100(9,1-1,1C) оС, где С – содержание углерода в процентах. Наибольшую температуру нагрева стали с содержанием 0,1%С принимают равной 1350 оС; 0,2%С-1270 оС; 0,6%С-1200-1180 оС; 1%-1120-1100 оС.26

studfiles.net

Наклеп и рекристаллизация

Наклепом называют совокупность структурных изменений и связанных с ними изменений физико-механических свойств под действием пластической деформации.

Формоизменение металла при обработке давлением происходит путем пластической деформации каждого зерна. При малых степенях деформации металлографический анализ фиксирует следы скольжения в виде прямых линий, одинаково ориентированных в пределах

одного зерна (рис. 1.4, а).

Рис. 1.4. Изменение структуры при пластической деформации: а – при малых степенях деформации; б – при больших степенях деформации

При большей деформации в результате протекания процессов скольжения зерна меняют свою форму и размеры, вытягиваясь в направлении действия сдвигающих усилий и образуя волокнистую или

слоистую структуру (рис. 1.4, б). Одновременно с изменением формы зерна внутри него происходит дробление блоков, увеличение угла дезориентировки между ними.

При больших степенях деформации возникает преимущественная кристаллографическая ориентировка зерен. Закономерная ориентировка зерен металла относительно деформирующих сил называется текстурой деформации.

Наклеп сопровождается изменением физических и механических свойств металла.

С увеличением степени деформации прочностные характеристики (временное сопротивление σв, предел текучести σт, твердость НВ и др.) повышаются, а характеристики пластичности металла (относительное удлинение δ, относительное сужение ψ и др.) снижаются (рис.

1.5).

При наклепе значение предела текучести металла приближается к его временному сопротивлению, тем самым сильно снижается способность металла к пластической деформации.

Наклеп характеризуется изменением физических свойств: уменьшением теплопроводности и электропроводности металла, снижением его антикоррозийной стойкости, повышением электросопротивления.

Часть энергии, затраченная на наклеп металла, аккумулируется в виде повышенной потенциальной энергии атомов, смещенных из положения равновесия.

При нормальной комнатной температуре состояние наклепа может сохраняться неограниченно долго. Переходу атомов в равновесное состояние способствует повышение температуры.

При температурах (0,25 … 0,3)Тпл происходит незначительное снижение твердости и прочности металла и повышение пластичности.

Особых изменений в структуре при этом не наблюдается. Совокупность указанных явлений именуется возвратом или отдыхом.

подпись: в , твердость hb, HB

подпись: относительное удлинение в

подпись: временное сопротивление 0 20 40 60 %

Степень деформации

Рис. 1.5. Изменение механических характеристик стали при пластической деформации

Дальнейшее повышение температуры увеличивает подвижность атомов. При достижении определенной температуры вместо волокнистой структуры деформированного металла происходит образование новых равноосных мелких зерен. Это явление называется первичной рекристаллизацией. Дальнейший нагрев металла приводит к росту одних рекристаллизованных зерен за счет других. Такой процесс называется собирательной рекристаллизацией.

Температура рекристаллизации не является постоянной физической величиной. Для заданного металла или сплава она зависит от многих факторов: степени предварительной деформации, величины зерна до деформации, длительности нагрева и т.д. Температурный порог рекристаллизации тем выше, чем выше степень деформации и больше длительность нагрева.

Академик А. А. Бочвар установил зависимость абсолютной температуры рекристаллизации металла Трекр от абсолютной температуры плавления его Тпл, выражающейся следующей формулой:

Трекр = α Тпл ,

где α коэффициент, зависящий от состава и структурного состояния сплава.

Для технически чистых металлов α = 0,4.

Приведенная формула позволяет определить температуру начала первичной рекристаллизации металла. Практически для снятия наклепа металл нагревается до более высоких температур. Так, температура рекристаллизации технически чистой меди равна 269°С. Для снятия наклепа медь нагревают до 500 … 700°С. Такая термическая обработка получила название рекристаллизационного отжига.

Характер изменения механических свойств наклепанного металла при нагреве показан на рис. 1.6.

В период возврата механические свойства изменяются мало.При достижении температуры начала рекристаллизации временное сопротивление и предел текучести резко уменьшаются, а пластичность металла увеличивается.

Рекристаллизационный отжиг восстанавливает и физические свойства материала: повышаются сопротивление коррозии, теплопроводность, электропроводность и т.д.

Возврат

подпись: временное сопротивление в , условный подпись: , удлинение Рекристаллизация

подпись: предел текучести подпись: 02 02

1 2 3 4

Температура, К

Рис. 1.6. Влияние нагрева на механические свойства и структуру наклепанного металла

Материал взят из книги Применение обработки металлов давлением в автотракторостроении (Л.П. Маслакова)

studik.net

50. Пластическая деформация. Наклёп и рекристаллизация.

Особенности деформации поликристаллических тел.

Рис. 8.1. Изменение структуры при деформации: а) до деформации; б) после обжатия на 35%; в) после обжатия на 90%.

Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла: наклеп

Рис.8.2. Влияние холодной пластической деформации на механические свойства металла

Упрочнение при наклепе объясняется возрастанием на несколько порядков плотности дислокаций:

Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла: возврат и рекристаллизация

Рис. 8.3. Схема полигонизации: а– хаотическое расположение краевых дислокаций в деформированном металле;б – дислокационные стенки после полигонизации.

Рис. 8.4. Влияние нагрева деформированного металла на механические свойств

Рис. 8.5. Изменение структуры деформированного металла при нагреве

При нагреве до достаточно высоких температур подвижность атомов возрастает и происходит рекристаллизация.

2 стадия – собирательная рекристаллизация заключается в росте образовавшихся новых зерен.

Температура начала рекристаллизации связана с температурой плавления

для металлов

для твердых растворов

для металлов высокой чистоты

Рис. 8.6. Влияние предварительной степени деформации металла на величину зерна после рекристаллизации

studfiles.net

Наклеп и рекристаллизация

Наклепом называется упрочнение металлов, происходящее в результате пластической деформации при процессах холодной обработки давлением (холодная прокатка, штамповка, протяжка, волочение). Поскольку пластическая деформация осуществляется путем скольжения дислокаций, то очевидно, что пластичность должна зависеть от количества дислокаций (рис. 6).

Наибольшая пластичность (и наименьшая прочность) достигается при равновесной плотности дислокаций  = 106…107 см-2. Изменение количества несовершенств кристаллического строения в ту или иную сторону приводит к затруднению пластической деформации и увеличению прочности.

В процессе холодной пластической деформации происходит значительное увеличение плотности дислокаций (до 1010…1012 см-2) и, как следствие, упрочнение (наклеп). Это явление широко применяют на практике для повышения прочности металлов. Во многих случаях для увеличения твердости, предела прочности, выносливости достаточно поверхностного наклепа (обкатка роликами, обработка стальной дробью). Однако при холодной обработке давлением (прокатка, волочение, штамповка) следует учитывать и отрицательное влияние наклепа, так как упрочнение металла в процессе деформирования затрудняет его дальнейшую обработку.

Для снятия наклепа и возвращения металлу способности деформироваться применяютрекристаллизационный отжиг, который заключается в нагреве до температуры выше температуры рекристаллизации, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении. При нагреве металла атомы приобретают повышенную подвижность, уменьшается плотность дефектов кристаллического строения, снимаются внутренние напряжения, образуются новые равноосные зерна. Это приводит к уменьшению твердости и прочности и к увеличению пластичности (рис. 7).

Изменения в структуре и свойствах металла зависят от температуры нагрева. Можно выделить три основных этапа:

1. Возврат. Частично снимаются искажения решетки, что приводит к уменьшению остаточных напряжений. Волокнистая структура сохраняется. Механические свойства изменяются мало.

2. Рекристаллизация. Образуется новый комплекс мелких равноосных зерен. Величина рекристаллизованного зерна зависит от степени предшествующей деформации. Степень деформации, при которой получается наибольшее зерно, называется критической (для большинства металлов критическая деформация составляет 2…8 %). Крупнозернистый металл имеет, как правило, худшие механические свойства по сравнению с мелкозернистым. Если по сечению детали деформация различна, то после рекристаллизации будет наблюдаться разнозернистость, которая отрицательно сказывается на механических свойствах.

3. Рост зерна (собирательная рекристаллизация). Значительное увеличение температуры рекристаллизационного отжига относительно температурного интервала рекристаллизации нежелательно, так как это приводит к росту зерна (перегреву). Температуру рекристаллизации можно оценить по формуле Бочвара: Трекр = Тпл , где   коэффициент, зависящий от чистоты металла и структуры. Для металлов технической чистоты  = 0,4; для сплавов  = 0,5…0,85 в зависимости от структуры.

studfiles.net

50. Пластическая деформация. Наклёп и рекристаллизация.

Особенности деформации поликристаллических тел.

Рис. 8.1. Изменение структуры при деформации: а) до деформации; б) после обжатия на 35%; в) после обжатия на 90%.

Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла: наклеп

Рис.8.2. Влияние холодной пластической деформации на механические свойства металла

Упрочнение при наклепе объясняется возрастанием на несколько порядков плотности дислокаций:

Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла: возврат и рекристаллизация

Рис. 8.4. Влияние нагрева деформированного металла на механические свойств

Рис. 8.5. Изменение структуры деформированного металла при нагреве

При нагреве до достаточно высоких температур подвижность атомов возрастает и происходит рекристаллизация.

2 стадия – собирательная рекристаллизация заключается в росте образовавшихся новых зерен.

Температура начала рекристаллизации связана с температурой плавления

для металлов

для твердых растворов

для металлов высокой чистоты

Рис. 8.6. Влияние предварительной степени деформации металла на величину зерна после рекристаллизации

studfiles.net