ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние нагрева на строение и свойства деформированного металла (рекристаллизационные процессы) из "Металловедение " Пластическая деформация приводит металл в структурно неустойчивое состояние. Самопроизвольно должны происходить явления, возвращающие металл в более устойчивое структурное состояние. [c.85] После того как рекристаллизация (I стадия) завершена, строение металла и его свойства становятся прежними, т. е. которые о имел до деформации. [c.86] Схема процессов, происходящих при нагреве наклепанного металла, представлена на рис. 68. [c.87] Пользуясь коэффициентом а, легко подсчитать температуру рекристаллизации металлов обычной чистоты для железа она будет около 450°С, для меди около 270°С, для алюминия скола 5°С. Для таких легкоплавких металлов, как цинк, олово, свинец, температура рекристаллизации ниже комнатной. [c.87] Кроме чистоты металла, минимальная температура рекристаллизации зависит также и от степени предшествующей деформации. Чем больше степень деформации, чем более искажена структура, тем менее она устойчива, тем больше ее стремление принять более устойчивое состояние. Следовательно, большая степень деформации облегчает процесс рекристаллизации и снижает минимальную температуру рекристаллизации. [c.87] Температура рекристаллизации имеет важное практическое значение. Чтобы воюстановить структуру и свойства наклепанного металла (например, три необходимости продолжить обработку давлением путем прокатки, протяжки, волочения и т. п.), его надо нагреть выше температуры рекристаллизации. Такая обра- ботка называется рекристаллизационным отжигом (подробнее см. гл. XI). [c.87] Пластическое деформирование выше температуры рекристаллизации, хотя и приводит к упрочнению, но это упрочнение устраняется протекающим при этих температурах процессом рекристаллизации. Следует отметить, что рекристаллизация протекает не IBO время деформации, а сразу после ее окончания, и тем быстрее, чем выше температура, При очень высокой температуре, значительно превышающей температуру рекристаллизации, она завершается. в секунды и даже доли секунд. [c.87] Следовательно, при пластическом деформировании выше температуры рекристаллизации упрочнение и наклеп металла, если и произойдут, то будут немедленно сниматься. Такая обработка, при которой нет упрочнения (наклепа), называется горячей обработкой давлением. Обработка давлением (пластическая деформация) ниже температуры рекристаллизации вызывает наклеп и называется холодной обработкой. [c.87] Следовательно, пластическое деформирование железа при бОО С следует рассматривать как горячую обработку, а при 400°С — как холодную. Для свинца и олова пластическое деформирование даже при комнатной температуре является по существу горячей обработкой, так как температура 20°С выше температуры рекристаллизации этих металлов. Этп металлы н практи е называют ненаклепываеыы.ми, хотя при деформировании у них образуются линии сдвига (что показывает, например, характерный хруст оловянной пластинки при ее изгибании). [c.88] При горячей обработке металла, чтобы увеличить его пластичность, а также чтобы устранить возможность наклепа, применяют температуры, значительно превосходящие минимальную температуру рекристаллизации. [c.88] Для отжига наклепанного материала в производственных условиях применяют более высокие температуры, чем минимальная температура рекристаллизации, для обеспечения достаточной скорости ре-кристаллизационных процессов. В табл. 10 приведены теоретические температуры рекристаллизации, температуры, при которых в производственных условиях осуществляют ре-кристаллизационный от-Ж Иг, а также те)мпературы горячей обработки давлением. [c.88] В соответствии с описанными выше процессами изменения строения наклепанного металла при его нагреве следует ожидать и соответствующего изменения свойств. По мере повышения температуры твердость сначала слегка снижается вследствие явлений возврата. После отжига при температуре, несколько превышающей температуру рекристаллизации, твердость резко падает и достигает исходного значения (значения твердости до наклепа). Эта температура и есть минимальная температура рекристаллизации, или порог рекристаллизации (рис. 69). Аналогично изменению твердости изменяются и другие показатели прочности (предел прочности, предел текучести). На рис. 69 показаны также изменения пластичности (б). Низкая температура нагрева и происходящий при ней возврат несколько повышают пластичность, но лишь рекристаллизация восстанавливает исходную (до наклепа) пластичность металла. [c.88] Изменения микроструктуры при нагреве наклепанного металла по казаны на рис. 70. [c.88] Если эти результаты представить в виде графика температура— размер зерна, то получится кривая, приведенная на рис. 71. Рекристаллизация начинается с роста зерна размер зериа получается тем больший, чем выше температура. [c.90] Серия микроструктур, приведенная на рис. 72, показывает типичный процесс роста зерен (собирательная рекристаллизация). На рис. 12,а представлена структура сплава (твердый раствор хрома (В никеле) после окончания первичной рекристаллизации. Видны мелкие равноосные зерна. Повышение температуры приводит к росту отдельных зерен за счет мелких получается структура, состоящая из отдельных крупных зерен, OiKpy-женных мелкими (рис. 72,6). Дальнейшее повышение температуры еще увеличивает число крупных зерен (рис. 72,а), пока, наконец, мелкие зерна е окажутся поглощенными крупными, и вся структура тогда будет состоять из крупных зерен (рис. 72,г). [c.90] Процессы первичной и вторичной рекристаллизации имеют ряд особенностей. [c.90] Первичная рекристаллизация заключается в образовании новых зерен. Это обычно мелкие, можно даже сказать очень мелкие зерна, возникающие на поверхностях раздела крупных деформированных зерен. Хотя в процессе нагрева и происходили внутризеренные процессы устранения дефектов (возврат, отдых), все же они, как правило, полностью не заканчиваются, с другой, стороны, вновь образовавшееся зерно уже свободно от дефектов. [c.90] К концу первой стадии рекристаллизации можно получить структуру, состоящую только из таких зерен, т. е. очень мелких зерен, в поперечнике имеющих размер в несколько микрон. Но в этот момент наступает процесс вторичной рекристаллизации, заключающейся, как говорилось раньше, в росте зерен. [c.90] Рост кристаллов — процесс самопроизвольный, определяемый стремлением системы к уменьшению запаса внутренней энергии. [c.90] Вернуться к основной статье