Формирование структуры деформированных металлов и сплавов

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ДЕФОРМИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 5.1. Пластическое деформирование моно- и поликристаллов [c.122]

Глава 5. Формирование структуры деформированных металлов и сплавов [c.124]

Выполненные исследования позволяют в общих чертах наметить пути получения УМЗ полуфабрикатов в материалах с матричной структурой путем горячей пластической деформации. Основным требованием для обеспечения формирования УМЗ микроструктуры является деформирование металлов и сплавов с высокими степенями деформации (не ниже 50—70 %), а выбранная схема деформации должна обеспечивать максимальную скорость деформации в зоне пластического течения. [c.112]

Многопроходная деформация является основным элементом многих видов термомеханической обработки (прокатки, ковки, волочения и др.). При этом количество проходов и степень деформации за проход связаны не только с технологическими ограничениями процесса передела слитка (или заготовки) в полуфабрикат заданного профиля, но и с задачей получения оптимального комплекса механических свойств в деформированном металле. Однако эта задача решается пока чисто эмпирически из-за недостаточной изученности закономерностей, определяющих формирование дислокационных структур в условиях наложения и многократного повторения процессов деформационного упрочнения и динамического возврата. Необходимость изучения этих закономерностей не требует особого доказательства, достаточно сказать, что большинство конструкционных металлов и сплавов используются в технике в деформированном состоянии, т. е. без конечной рекристаллизационной обработки. [c.181]

Легирование является наиболее распространенным методом повышения механических свойств металлических материалов. Увеличение прочностных характеристик материалов происходит благодаря влиянию легируюш,их элементов на исходное состояние сплава и на его изменение в процессе пластической деформации и проявляется в повышении предела текучести и возникновении более интенсивного деформационного упрочнения. Известно, что при деформировании в металлах и сплавах происходит образование дислокаций и формирование определенной для каждого материала и условий дислокационной структуры. В связи с этим становится ясным, что в основе повышения прочности металлов и сплавов лежит взаимодействие дислокаций с барьерами, которыми могут быть различные дефекты, границы, растворимые атомы, включения или дисперсные частицы. [c.76]

Таким образом ТЛЮ металлов представляет собой совокупность операций пластического деформирования, нагрева и охлаждения, в результате которых формирование окончательной структуры сплава, а следовательно, и его свойств происходит при повышенном числе несовершенств кристаллов, созданных пластическим деформированием при высоких температурах. [c.15]

Пластическая деформация известна как эффективное средство формирования структуры металлов, сплавов и некоторых других материалов. В процессе деформации повышается плотность дислокаций, происходит измельчение зерна, растет концентрация точечных дефектов и дефектов упаковки. Совокупность этих изменений способствует образованию специфической микроструктуры. Основные закономерности формирования структуры в процессе пластической деформации определяются сочетанием параметров исходного структурного состояния материала и конкретными условиями деформирования, а также механикой процесса деформации. При прочих равных условиях основная роль в формировании структуры и свойств материала принадлежит механике процесса деформации — если она обеспечивает однородность напряженного и деформированного состояний по всему объему материала, то процесс деформации является наиболее эффективным. [c.75]

Можно сформулировать несколько требований к методам интенсивной пластической деформации, которые следует учитывать при их развитии для получения наноструктур в объемных образцах и заготовках. Это, во-первых, важность получения ультра-мелкозернистых структур, имеющих преимущественно большеугловые границы зерен, поскольку именно в этом случае происходит качественное изменение свойств материалов (гл. 4,5). Во-вторых, формирование наноструктур, однородных по всему объему образца, что необходимо для обеспечения стабильности свойств полученных материалов. В-третьих, образцы не должны иметь механических повреждений или разрущений несмотря на их интенсивное деформирование. Эти требования не могут быть реализованы путем использования обычных методов обработки металлов давлением, таких как прокатка, вытяжка или экструзия. Для формирования наноструктур в объемных образцах необходимым является использование специальных механических схем деформирования, позволяющих достичь больших деформаций материалов при относительно низких температурах, а также определение оптимальных режимов обработки материалов. К настоящему времени большинство результатов получено с использованием двух методов ИПД — кручения под высоким давлением и РКУ-прессования. Имеются также работы по получению нано- и субмикрокристаллических структур в ряде металлов и сплавов путем использования всесторонней ковки [16, 17 и др.], РКУ-вытяжки [18], метода песочных часов [19]. [c.9]

Таким образом, исследования, проведенные различными методами, особенно прямым методом авторадиографии, показывают, что наследственность или своеобразная память по отношению к дефектам исходной структуры существует в различных металлах и сплавах. Она зависит от характера исходной дефектности, особенно дислокационной структуры, состава и условий термической обработки деформированного сплава. Образование совершенной структуры (там, где она была дефектной) и формирование дефектной структуры (там, где ее не было), в частности образование границ новых рекристаллизованных зерен,— процесс, который требует термической активации и, следовательно, времени. Процесс этот идет неравномерно. Авторадиографический анализ показывает, что залечивание одних участков границы идет быстрее, чем других, что, возможно, связано с неравномерным распределением примесей и неоднородным строением границ. В некоторых случаях дефекты структуры, связанные с границами зерен или другими дислокационными образованиями, весьма устойчивы и не залечиваются при многократной рекристаллизации или фазовой перекристаллизации. Особенно стабилизируются дефекты примесями, взаимодействующими с ними. При правильно выбранных условиях рекристаллизации можно создать более благоприятное распределение охрупчивающих примесей и уменьшить их концентрацию на образованных после рекристаллизации границах зерна. [c.214]

До недавнего времени операции пластической деформации рассматривались в основном как связанные с формоизменением. Хотя и ранее было известно, что энергия, затрачиваемая на деформирование, больше энергии, выделяемой в процессе деформирования, после пластической деформации эту накопленную энергию из металла изгоняли . Затем, приступая к термической обработке вновь осуществляли процессы, приводящие к метастабильному состоянию, обеспечивающему высокую прочность. Несмотря на очевидную целесообразность совмещения обоих мощных факторов воздействия на структуру—пластической деформации и фазовых превращений, — такие комбинированные технологические процессы долгое время почти не имели распространения. Только понимание роли, которую играют несовершенства строения в процессах структурообразования и формирования многих важнейших структурночувствительных свойств (главным образом механических), металлов и сплавов, позволило создать фундамент для развития термомеханической обработки. [c.14]

Анализ экспериментальных результатов показывает, что при деформации трением происходит взаимная диффузия атомов Аи и Си и образуется твердый раствор, при этом глубина диффузионной области достигает примерно 2 мкм. Следует особенно подчеркнуть, что в зоне деформации, где сосредотачивается основной процесс диффузии, концентрация меди увеличивается с приближением к поверхности, и этот процесс продолжается вплоть до формирования на сопряженнйх поверхностях пленки чистой меди, что и связано со значительным снижением трения и износа. При трении образца, покрытого слоем сплава Си—Аи, картина повторяется с опережением во времени этапов формирования структуры поверхностных слоев. Формирующаяся поверхностная пленка меди принципиально отлйчается по структуре от исходного состояния меди (см. гл. 4) она имеет малую плотность дислокаций, соответствующую отожженному состоянию меди, и высокую плотность вакансий, на три порядка выше величины, достигаемой при статическом объемном деформировании. Образующаяся в процессе контактного взаимодействия пленка основного металла с особым структурным состоянием приводит пару трения в практически безызносное состояние. [c.152]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...