târî
ecruisare și cristalizare
întrebări de bază ale subiectului:
deformare elastică și plastică;
durificării și recristalizare;
Conceptul de deformare la rece și la cald.
Elastic și plastic deformare. calea de creștere a tăriei
Tensiunea de orice fel cauza deformare a corpului, care este, schimba forma și dimensiunea acesteia. Odată cu creșterea de deformare crește de stres. Atunci când capacitatea organismului de a se deforma este epuizat, este distrugerea ei. Capacitatea unui material de a rezista la deformare și tenacității la rupere este numit.
Deformarea poate fi elastic și plastic (Fig. 1). Există deformarea elastică numai în timpul aplicării sarcinii și dispare complet după retragerea acestuia. Mecanismul de deformare elastică este de a schimba distanța dintre atomii în direcția forței de operare. deformare plastica este o schimbare in forma si marimea corpului, este reținut după îndepărtarea sarcinii. Mecanismul principal de deformare plastică este atomii de schimbare.
În cazul în care se produce o schimbare în rețeaua cristalină ideală, este necesar să-l pună în aplicare pentru a rupe legătura dintre toți atomii din planul de forfecare. În acest caz, tensiunea de forfecare (rezistența teoretică) poate fi calculat cu formula: S = G / 2 0,16G, unde G - modul de forfecare.
Într-adevăr, determinată experimental de metal valori rezistență „mustăți“ (filamente monocristaline substanțial fără defecte de cristal) sunt apropiate de valorile calculate. Cu toate acestea, puterea de metal reale în sute și mii de ori mai mici. Această diferență este puterea teoretică și determinată experimental a metalelor este explicată prin imperfecțiuni în structura lor cristalină. Dacă există o pluralitate de dislocații ale trecerii de cristal a unuia față de celălalt nu este însoțită de ruperea legăturilor interatomice, și are loc prin mișcarea (alunecarea) luxației. Ipoteză despre participarea dislocațiilor la deformarea plastică a cristalelor a fost propus la mijlocul anilor '30 și numai prin 1520 ani (după stabilirea unui microscop electronic de transmisie), confirmată experimental. Mecanismul deformării plastice, pe baza dislocãrile alunecare poate fi asociată cu mișcarea covorului de podea, care este special făcut ori (Figura 2).
Mutarea falduri, care necesită un efort relativ mic, ceea ce duce la deplasarea întregului covor în aceeași direcție. Funcția ori în cristalele metalice efectua de desfășurare. Mutarea dislocații pe distanta interatomică are loc fără ruperea legăturilor atomice, și necesită doar o mică deplasare a atomilor (pe o distanta interatomică este mai mică), în apropierea miezului dislocare.
Astfel, plasticitate metalică (capacitatea de a trece) cauzată de prezența dislocare și depinde de mobilitatea dislocațiilor. Ductil Dislocarea de metal ușor mobil. Dificultatea mișcării dislocare prin orice mijloace duce la solidificare. împiedică deplasarea dislocațiilor și limitele grăunților subgrains, distorsiune elastică a rețelei cristaline (de exemplu, la dizolvarea atomilor străini) dispersați incluziuni (particule de-a doua faze), și alte tipuri de dislocare. Cunoașterea mecanismului de deformare plastică și factorii care influențează mobilitatea dislocațiilor poate fi prezis comportamentul metalelor sub diferite influențe externe și de a dezvolta metode de a controla proprietățile. Astfel, cele mai multe dintre metodele folosite în metale practică durificare și aliajele lor bazate pe creșterea densității de dislocare. Dislocările mai mari a mecanismelor puse în aplicare într-un singur material de frânare, cu atât mai mare va fi puterea. În prezent, puterea nivel record (MPa V = 5000) preparat în sârmă de oțel patentat de U9A.
ecruisare și recristalizarea
Rigidizarea metalelor numite durificare care apar ca urmare a unor deformări plastice în timpul proceselor de formare la rece (de laminare la rece, ștanțare, broșat, desen). Deoarece deformarea plastică se realizează prin dislocari de alunecare, este evident că plasticitatea trebuie să depindă de cantitatea de dislocare (fig. 3).
Cel mai înalt Ductilitatea (și cea mai mică rezistență) este atinsă pentru k = 10 10 iunie 7 cm -2 dislocare echilibru densitate . Modificarea numărului de defecte în direcția structurii cristalului una sau alta duce la o deformare plastică dificultate și creșterea rezistenței.
În procesul de deformare plastică la rece este o creștere semnificativă a densității de dislocare (până 10 octombrie 10 12 cm -2) și ca rezultat, călire (călire). În timpul deformarea boabelor de metal sunt întinse de-a lungul aplicării sarcinii (așa-numita deformare textura). Acest fenomen este utilizat pe scară largă în practică, pentru a crește puterea de metale. In multe cazuri, pentru a crește duritatea, rezistența la tracțiune, rezistență suficientă pentru călirea de suprafață (role de rulare, alice din oțel de prelucrare). Cu toate acestea, atunci când din plastic la rece de lucru (fier, desen, forjare), și ar trebui să ia în considerare un efect negativ al durificării, ca întărire de metal în timpul deformării împiedică prelucrarea ulterioară a acestuia.
D
Pentru a elimina capacitatea durificării și recoacerea de recristalizare de retur metalic deformabil folosit. care constă în încălzirea la o temperatură peste temperatura de recristalizare, menținere la această temperatură și răcire ulterioară. După încălzire, atomii de metal devin o mobilitate crescută scade densitatea defectelor cristaline, tensiunile interne sunt eliminate, noi boabe echiaxiali formate. Aceasta duce la o scădere a durității și rezistența și pentru a crește plasticitatea (Fig. 4).
Modificări în structura și proprietățile metalului depinde de temperatura de încălzire. Trei etape principale pot fi distinse.
1. returnare. Îndepărtate parțial distorsiune zăbrele, ceea ce conduce la o reducere a tensiunilor reziduale. O structură fibroasă persistă. Proprietăți mecanice schimba puțin.
2. recristalizare. A format un nou complex de boabe mici echiaxiali. dimensiunea granulelor recristalizată depinde de deformarea precedentă. Gradul de deformare, care se obține atunci când cea mai mare bobului, numită valoarea critică (pentru majoritatea metalelor este o deformare critică 28%). grosiere din metal este, de obicei, proprietăți mecanice inferioare comparativ cu particulele fine. În cazul în care deformarea secțiunii transversale a diferitelor părți, după recristalizare se va produce asortata, care afectează în mod negativ proprietățile mecanice.
3. Creștere de cereale (recristalizare). O creștere semnificativă față de temperatura de intervalul de temperatură recristalizare recoacere de recristalizare este de nedorit deoarece duce la o creștere a cerealelor (supraîncălzire).
Temperatura Recristalizarea a metalului sau a aliajului este asociat un punct de topire: Trekr = Tpl. în care coeficientul de în funcție de puritatea și structura metalului. Pentru tehnica de grad metalic = 0,4; aliaje = 0,50,85 în funcție de structura. La recristalizare aliaje, precum și de topire, nu se produce la o temperatură constantă, și într-un anumit interval de temperatură.
Conceptul de deformare la rece și la cald
deformare la rece numit tratament de presiune la temperaturi sub debutul recristalizare. recristalizare nu se produce în timpul deformării la rece. se intareste metal, devine structura fibroasa. Boabele sunt întinse în direcția forței care acționează (deformare textura este format).
deformare la cald numit tratament de presiune la temperaturi peste temperatura de pornire recristalizare. În acest caz, simultan cu deformarea metalului se produce recristalizare.Izolarea: deformat boabe aproape imediat înlocuite de noi echiaxiale. ductilitate ridicată și duritate mică și rezistență sunt reținute în timpul întregului proces de deformare. Călirea nu se produce.
De exemplu, deformarea plumb la temperatura camerei este deformarea fierbinte: Trekr = 0,4 (327 + 273) = 240 K, în timp ce trekr. = (240-273) =
= 33? C. Pentru deformarea fierului la t = 300400 C un tratament de presiune la rece, deoarece temperatura de debutul recristalizarea fierului este egal cu 450 ° C.
Cu cât mai mare excesul de temperatura de prelucrare peste temperatura de recristalizare, cu atât mai ușor deformarea plastică la cald a metalului sau aliajului. Cea mai buna presiune lucrabilitate au aliaje cu structură omogenă. De exemplu, un oțel hipoeutectoide este supus presiunii de lucru la cald doar în starea austenitică (-Fe). La temperaturi mai joase, structura eterogena nu asigură omogenitatea deformare (ferită și austenită sunt diferite în proprietățile lor), ceea ce poate duce la tensiuni reziduale mari și cracare.