ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Возврат и рекристаллизация из "Материаловедение 1972 " Пластическая деформация поликристаллического металла протекает аналогично деформации монокристалла, путем сдвига (скольжения) или двойникования. Формоизменение металла при обработке давлением происходит путем пластической деформации каждого зерна. При этом следует иметь в виду то, что зерна ориентированы не одинаково, пластическая деформация не может протекать одновременно и одинаково во всем объеме поликристалла. [c.72] Изменение структуры металла при пластической деформации. Первоначально под микроскопом на предварительно полированных и деформированных образцах можно наблюдать следы скольжения в виде прямых линий, эти линии одинаково ориентированы в пределах отдельных зерен. Группы близко расположенных линий скольжения образуют полосы скольжения. Помимо линий скольжения, при деформации нередко наблюдаются макрополосы (линии Людерса—Чернова), ориентированные под углом 45, 60 или 90° к направлению нагрузки. Эти линии впервые наблюдались Людер-сом (1854 г.) и позже независимо Черновым (1876 г.). [c.72] Температура рекристаллизации не является постоянной физической величиной, как, например, температура плавления. Для данного металла (сплава) она зависит от длительности нагрева, степени предварительной деформации, величины зерна до деформации и т. д. Температурный порог рекристаллизации тем ниже, чем выше степень деформации, больше длительность нагрева или величина зерна до деформации. [c.77] Г — температура плавления, выраженная в абсолютной шкале температур. [c.77] Для технически чистых металлов коэффициент а составляет примерно 0,4 для абсолютно чистых металлов этот коэффициент снижается до 0,1—0,2, а для сплавов — твердых растворов возрастает до 0,5—0,6. Чем выше температура рекристаллизации сплава, тем больше его прочность при высоких температурах. [c.77] Приведенная формула позволяет в первом приближении определить температуру начала первичной рекристаллизации. Например, температура начала рекристаллизации для свинца 33° С, а для меди около 270° С. Практически для снятия наклепа металл нагревается до более высоких тедшератур, чтобы обеспечить высокую скорость рекристаллизации. Так, например, температура начала рекристаллизации технической меди 180—230° С, а для снятия наклепа медь нагревают до 500—700° С. Такая термическая обработка получила название рекристаллизационный отжиг. [c.77] Рекристаллизационный отжиг чаще применяют как межонера-ционную термическую обработку при холодной прокатке, волочении, штамповке и т. д. (для снятия наклепа), а иногда как окончательную обработку для получения заданных свойств изделий и полуфабрикатов. [c.77] При данной степени деформации с повышением температуры и при увеличении продолжительности отжига размер зерна возрастает. При низких температурах и (рис. 52, б) образование рекристаллизованного зерна происходит не сразу, а через некоторый отрезок времени — инкубационный период. [c.78] Это объясняется тем, что с развитием деформации возрастает количество участков с повышенной плотностью дислокации и, следовательно, увеличивается возможность образования центров рекристаллизации. При высоких степенях деформации скорость образования рекристаллизованных зародышей превышает скорость их роста, что и предопределяет образование мелкого зерна. [c.79] Зависимость размера зерна от температуры и степени деформации часто изображают в виде диаграммы рекристаллизации (рис. 53). Эти диаграммы дают возможность в первом приближении выбрать режим рекристаллизационного отжига. Но следует учитывать, что результаты отжига зависят и от других факторов. Так, например, при собирательной рекристаллизации рост зерна резко тормозят примеси, образующие вторую фазу, которая выделяется по границам зерна. Диаграммы рекристаллизации не учитывают влияние скорости нагрева и величину зерна до деформации. Чем быстрее нагрев, тем мельче зерно. При уменьшении исходного зерна повышается критическая степень деформации и рекристаллизованное зерно (при данной степени деформации) мельче. [c.79] Изменение свойств металла при рекристаллизации. Характер изменения свойств нагартованного металла при нагреве его до различных температур показан на рис. 51. В период возврата механические свойства изменяются мало. При достижении температуры начала рекристаллизации предел прочности и особенно предел текучести резко уменьшаются, а пластичность б возрастает. В период собирательной рекристаллизации механические свойства изменяются мало. При высокой температуре (выше пластичность уменьшается, что объясняется сильным ростом зерна (явление перегрева при рекристаллизации). [c.79] Рекристаллизационный отжиг повышает сопротивление коррозии. У ферромагнитных металлов и сплавов после рекристаллизации коэрцитивная сила понижается, а магнитная проницаемость повышается. [c.80] Текстура рекристаллизации. При большой степени деформации возникает текстура, которая нередко является причиной образования текстуры рекристаллизации. В этом случае новые рекристал-лизованные зерна имеют преимущественную кристаллографическую ориентировку. Характер текстуры рекристаллизации определяется условиями проведения отжига, видом предшествующей обработки давлением (прокатка, волочение и т. д.), а также количеством и природой примесей. [c.80] При низких температурах отжига текстура рекристаллизации такая же, как и текстура деформации. При высоких температурах отжига текстура рекристаллизации чаще отличается от текстуры деформации или отсутствует. Текстуру рекристаллизации можно наблюдать в меди, алюминии, железе и других металлах. При образовании текстуры рекристаллизации отожженный металл анизотропен. [c.80] Анизотропия в ряде случаев нежелательна. Так, при глубокой штамповке листового материала во избежание различных дефектов (складчатость, волнистая кромка и т. д.) он должен деформироваться во всех направлениях одинаково. Но в некоторых случаях пoлyqe-ние текстуры желательно. Например, в трансформаторном железе используют анизотропию магнитной проницаемости, направляя ее с максимальной проницаемостью параллельно направлению магнитного потока (см стр. 322). [c.80] Холодная и горячая деформации. В зависимости от отношения температуры деформации к те.мпературе рекристаллизации различают холодную и горячую деформацию. Холодной деформацией называют такую, которая проводится при температурах ниже температуры рекристаллизации, поэтому холодная деформация сопровождается наклепом металла. [c.80] Горячая деформация осуществляется при температуре выше температуры рекристаллизации. В этом случае упрочнение, вызванное пластической деформацией, снимается отдыхом и рекристаллизацией, протекающими при температурах деформации. Из приведенной выше формулы А. А. Бочвара следует, что температура начала рекристаллизации таких легкоплавких металлов, как олово (1пл = 232° С) и свинец 1пл = 320° С), лежит ниже нуля. Следовательно, эти металлы не наклепываются, если их деформация выполняется при обычной комнатной температуре, и такая деформация является для олова и свинца горячей дес рмацией. [c.80] В процессе горячей обработки давлением слитка его дендритная структура разрушается и дендриты вытягиваются в направлении деформации. хМеждендритные пространства, содержащие большое количество примесей и неметаллических включений, также деформируются и образуют характерные волокна. [c.80] Такое строение, называемое полосчатостью, влияет на механические свойства, главным образом на ударную вязкость она выше в продольном и ниже в поперечном направлении (по отношению к направлению течения металла при прокатке, ковке, штамповке). В меньшей степени подобная полосчатость влияет на пластичность (относительное удлинение и сужение). Прочность и твердость не зависят от полосчатости. Направление волокна в поковках должно совпадать с направлением наибольших напряжений, возни-каюш их в деталях при эксплуатации. Например, в поковках зубчатых колес требуется радиальное расположение волокон, в колесных бандажах и кольцах подшипников — тангенциальное. [c.81] Вернуться к основной статье