ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рекристаллизация из "Металловедение " Упрочнение сопровождается наколлением остаточной энергии в металле. Пластическая деформация вызывает искажения решетки металла. Остаточная энергия складывается в основном из энергии отклонившихся из положения равновесия атомов. Упрочненное состояние неустойчиво. [c.113] Неустойчивая структура пластически деформированного металла стремится освободиться от искажений кристаллической решетки и запаса остаточной энергии и перейти в устойчивое состояние. Но при комнатной температуре подвижность атомов недостаточна для упорядочения строения кристаллической решетки. При повышении температуры увеличивается подвижность атомов и происходят процессы, возвращающие металл в устойчивое состояние. [c.113] Нагрев приводит к снятию значительной части упругих искажений кристаллической решетки. Для этого требуются относительно небольшие перемещения атомов. Дальнейшее повышение температуры увеличивает еще больше подвижность атомов. Приобретают подвижность дислокации. В результате взаимодействия часть дислокаций исчезает, а часть концентрируется на отдельных участках по границам блоков. В пределах блоков металл приобретает совершенное строение. [c.113] Снятие искажений кристаллической решетки при нагреве деформированного металла приводит к частичному возврату прежних механических свойств прочность и твердость снижаются, а пластичность повышается. Этот процесс называется отдыхом или возвратом. Исходный до пластической деформации уровень прочности и пластичности в результате одного только возврата достигнут не может быть. Вытянутые и раздробленные зерна сохраняются. [c.113] Температура, вызывающая возврат чистого железа, 300— 400° С. Стали требуют несколько более высокого нагрева. [c.113] Дальнейшее повышение температуры вызывает зарождение новых зерен из обломков старых. Деформированная структура целиком заменяется повой. Вследствие этого происходит практически полное восстановление механических свойств деформированного металла (рис. 64,6). Это процесс рекристаллизации. [c.113] Температура, при которой начинается первичная рекристаллизация, зависит от степени пластической деформации. Центры кристаллизации зарождаются в наиболее искаженных местах кристаллической решетки в местах стыка обломков зерен, по линиям скольжения и т. п. Чем выше степень пластической деформации, тем ниже температура, при которой начинается рекристаллизация. [c.114] Самая низкая температура, при которой обнаруживаются новые зерна, называется порогом рекристаллизации или температурой начала рекристаллизации. [c.114] Сплавы имеют относительно более -высокие температуры рекристаллизации, чем чистые металлы. Для технически чистых металлов коэффициент а = 0,3—0,4, для сплавов а = 0,6—0,7. В некоторых случаях температура рекристаллизации сплавов доходит до 0,8 от Гпл. Как увидим в дальнейшем, чем выше температура рекристаллизации сплава, тем он прочнее при высоких температурах. [c.114] Новые зерна, образовавшиеся при первичной рекристаллизации, неустойчивы. Поверхность зерна металла, так же как поверхность жидкости, обладает избыточной поверхностной энергией. При уменьшении площади раздела зерен уменьшается их свободная поверхностная энергия. Чем крупнее зерна, тем меньше общая поверхность раздела между ними. Поэтому зерна деформированного и рекристаллизованного металла начинают поглощать друг друга. Средний размер зерна увеличивается. Этот процесс называется вторичной или собирательной рекристаллизацией. [c.114] При вторичной рекристаллизации крупные зерна поглощают мелкие. По мере выравнивания размеров зерен скорость вторичной рекристаллизации уменьшается и процесс постепенно прекращается. [c.114] Вторичная рекристаллизация может привести к образованию очень крупных кристаллов, если ей предшествовала пластическая деформация с критической степенью. Для большинства металлов критическая степень пластической деформации составляет 5—107о- В углеродистой стали собирательная рекристаллизация происходит при температуре выше 700° С. [c.114] Теперь можно дать более точно определение горячей и холодной обработки металлов давлением. [c.115] Холодную обработку металлов давлением проводят при температуре ниже температуры рекристаллизации. В процессе холодной обработки происходит наклеп. [c.115] Горячую обработку металлов давлением проводят при температуре выше температуры рекристаллизации. Пластическая деформация и в этом случае вызывает сдвиги и упрочнение, но упрочнение устраняется рекристаллизацией. [c.115] При горячей обработке металлов давлением следует учитывать скорость пластического деформирования и скорость рекристаллизации. Пластическое деформирование даже при высоких температурах для обрабатываемого металла может сопровождаться значительным повышением усилий деформации, если скорость рекристаллизации будет отставать от скорости упрочнения при деформировании. Скорость рекристаллизации быстро возрастает при повышении температуры. Повышение температуры также вызывает увеличение пластичности металла. Поэтому для роста производительности оборудования целесообразно обработку давлением проводить при возможно высоких температурах. [c.115] Вернуться к основной статье