Деформация и рекристаллизация металлов и сплавов

ДЕФОРМАЦИЯ И РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.90]

ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ И РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛОВ и СПЛАВОВ [c.250]

Освещаются вопросы общего металловедения, пластической деформации и рекристаллизации металлов и сплавов рассматривается их структура дается анализ диаграмм состояния двойных, тройных и четверных систем излагаются основы фазовых превращений в металлических сплавах и приводятся их механические свойства. [c.749]

Впервые искусственные радиоактивные изотопы ( меченые атомы) были применены во второй половине. ЯО-х годов при проведении экспериментальных физических и химических исследований. Метод меченых атомов теперь широко используется для изучения структуры молекул, прослеживания некоторых физических превращений (явлений самодиффузии при плавлении и застывании кристаллических веществ, деформации и рекристаллизации металлов, разупрочнения сплавов при высоких температурах), выявления внутреннего механизма химических реакций и т. д. Этот же метод успешно применяется в практике биологических и физиологических исследований, внося существенные коррективы во многие ранее сформировавшиеся представления о динамике процессов, протекающих в живых организмах. Несколько позднее он все более широко стал использоваться в прикладных научно-технических исследованиях при изучении процессов доменного и сталеплавильного производств, износа деталей машин, качества красителей в текстильном производстве и пр. Столь же широко проводятся различные агрохимические исследования с применением меченых атомов (определение усвоения растениями долей азота, фосфора и других питательных веществ из почвы и из вносимых в нее удобрений, выяснение действия ядохимикатов). Наконец, по величинам радиоактивного распада элементов горных пород — природных изотопных индикаторов — осуществляются геологические исследования. [c.189]

Основные закономерности, касающиеся влияния добавок на температурный уровень рекристаллизации металлов и сплавов после холодной деформации, видимо, справедливы и для случая горячей деформации. [c.381]

ОБРАЗОВАНИЕ КУБИЧЕСКОЙ ТЕКСТУРЫ ПРИ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ С Г. Ц. К. РЕШЕТКОЙ. Многими авторами было показано, что в металлах и сплавах, в которых при деформации образуется в качестве основной текстура типа меди 110 <112>4- 112 <111> (медь и сплавы на ее основе, технический алюминий и его сплавы, сплавы систем Fe—Ni и др.), при рекристаллизации возникает ку- [c.411]

Пластичность и вязкость металлов и сплавов зависят от размера зерен. С уменьшением размера зерен вязкость улучшается. Размер зерен, образующихся в результате рекристаллизации, зависит в основном от степени пластической деформации (рис. 5.15, а), а также от температуры, при которой происходила рекристаллизация. Увеличение выдержки при нагреве способствует росту зерен, но эффект значительно меньше, чем при повышении температуры нагрева. [c.137]

Начиная с последних лет XIX столетия, все возрастающее внимание отечественных и зарубежных материаловедов уделяется разработке способов и созданию аппаратуры, обеспечивающих возможность прямого изучения микроскопического строения и свойств металлов и сплавов, подвергаемых различным режимам нагрева и механического нагружения. Этот интерес связан с тем, что именно под влиянием температурно-временного фактора, например, в стали, являющейся одним из основных материалов современного машиностроения, протекают полиморфные превращения, а также происходят процессы рекристаллизации, отпуска, старения и отжига, определяющие уровень прочностных свойств изделий. В зависимости от температуры испытания или эксплуатации и режимов предварительной термической механической и. термомеханической обработки и скорости нагружения инициируются и развиваются в поликристаллических материалах механизмы внутри- и межзеренной деформации, сказывающиеся на эксплуатационных свойствах материалов. [c.5]

ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ, РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.80]

Такое изменение свойств металлов и сплавов при рекристаллизации в отличие от пластической деформации связано с изменением их внутреннего строения. [c.84]

На температуры рекристаллизации существенно влияет степень пластической деформации металлов и сплавов. Так, увеличение степени деформации с 6 до 38% у стали (1,15% С и 12% Мп) вызывает понижение температуры начала возврата [c.86]

Будучи закрепленной на концах перетяжки, дислокация выгибается, а длина перетяжки увеличивается на стадии 7 (рис. 39,г). Движение дислокации и пластическая деформация по новой плоскости (111) могут быть облегчены, так как открываются возможности при образовании петли (см. рис. 39, г) для генерации источника Франка-Рида. Различие в ширине расщепленных дислокаций и соответственно в склонности к поперечному скольжению у разных металлов и сплавов играет очень важную роль в формировании дислокационной структуры (ячеистой структуры, см. гл. III) при деформации и в особенности структурных изменений при последующих возврате и рекристаллизации. [c.76]

Особенно часто тип текстуры в наружных и внутренних слоях неодинаков у металлов и сплавов с гексагональной решеткой. Различие в текстурах по сечению проволоки может быть связано и с различием температуры по этому сечению. Последнее в свою очередь может быть вызвано условиями деформации (тепловыделение за счет сил трения) и условиями охлаждения. От того, какая из причин является в данном случае превалирующей, будет обусловлено, изменяется ли текстура в ходе самой деформации (из-за зависимости условий деформации от температуры) или при охлаждении (из-за более интенсивного протекания процессов рекристаллизации во внутренних слоях проволоки). [c.284]

В литературе опубликовано большое количество диаграмм рекристаллизации для наиболее широко используемых металлов и сплавов. Для некоторых важных сплавов и сталей, в основном конструкционного назначения, построено по несколько диаграмм для разных условий деформации и нагрева, разного исходного, структурного и фазового состояния и т. д. Связано это с тем, что указанные факторы существенно влияют на характер структуры после рекристаллизации и потому при построении диаграмм рекристаллизации все факторы (кроме степени деформации и температуры отжига), влияющие на величину зерна, должны во всех образцах, по которым строится диаграмма, сохраняться постоянными и сведения о них должны быть приложены к диаграмме. К этим сведениям относятся химический состав и фазовое состояние сплава, для высоко чистых металлов — степень чистоты и содержание примесей, исходная величина зерна и текстура, схема и скорость деформации скорость нагрева и охлаждения, продолжительность изотермической выдержки и т. д. [c.357]

Результаты рассмотренных выше опытов послужили основой для разработки метода повышения жаропрочных свойств широкого круга металлов и сплавов путем механико-термической обработки. Этот метод заключается в следующем [56]. После стандартной термической обработки металлы и сплавы подвергают дополнительному деформированию (растяжению, прокатке и др.) до критической степени деформации, составляющей 0,2—3%, при температуре, не превышающей температуры начала рекристаллизации, а затем выдерживают при этой температуре в течение 20—50 час. без нагрузки. [c.32]

В металлах и сплавах с высокой энергией дефектов упаковки, в которых ячеистая структура возникает непосредственно в процессе деформации, в условиях отжига происходит сплющивание границ субзерен и их миграции, которые сопровождаются разупрочнением. Наклеп в этих случаях может быть полностью устранен без рекристаллизации. [c.138]

В металлах и сплавах с низкой энергией дефектов упаковки интенсивного перераспределения дислокаций в их скоплениях не происходит вплоть до рекристаллизации. Особенно устойчивые дислокационные сплетения возникают после значительных деформаций. В таких материалах заметное разупрочнение наступает лишь с началом рекристаллизации. [c.138]

На рис. 7 представлены для ряда металлов зависимости деформаций схватывания и на рис. 8 удельных давлений схватывания от температуры. Из них следует, что при повышении температуры деформации и удельные давления схватывания снижаются, падая для большинства чистых металлов при превышении температуры порога рекристаллизации до очень низких значений. Особенно ярко это проявляется для серебра и меди. Следует заметить, что на образцах серебра в опытах ни окисных, ни наклепанных в результате очистки щеткой пленок не было. Тем не менее зависимость деформации схватывания от температуры весьма яркая. Этим подтверждается, что способность к схватыванию металлов определяется не наличием более твердых поверхностных пленок, как это утверждают некоторые исследователи [6], [7], а свойствами самих металлов или сплавов и условиями деформирования. Высказанное выше положение было подтверждено также при деформировании серебряных образцов в капсулах, из которых воздух был удален до остаточного давления 10 мм рт. столба, а также при деформировании медных толстостенных капсул, воздух из которых был также удален, а стенки их играли роль образцов. Этими опытами было также установлено, что чистый аргон практически не влияет на проявление схватывания при выбранной схеме деформирования. Если какие бы то ни было пленки существуют на поверхностях или создаются искусствен-ио, то они естественно оказывают действие на проявление схватывания. [c.80]

Для большинства металлов и сплавов характерно-повышение пластических свойств при нагреве. Это позволяет пластически деформировать с повышенными частными обжатиями, которые не могут иметь место при холодной деформации вследствие больших усилий, необходимых для осуществления процесса и невысокой пластичности. Горячей обработкой металлов называется деформация при температуре, превышающей температуру рекристаллизации. Технические процессы горячей об- [c.250]

Образование двойников и полюс деформации. В некоторых сплавах для определения фазы используется возможность легкого образования в ней двойников после деформации и рекристаллизации. Так, -твердые растворы в меди и серебре, как и многие иные гранецентрированные кубические металлы (за исключением алюминия), легко образуют двойники (рис. 125), и это свойство отличает их от большинства других фаз в изучаемом сплаве. В некоторых случаях добавочные данные могут быть получены в результате осторожной деформации образца в процессе полировки и травления [c.230]

Термомеханическая обработка металлов и сплавов. В зависимости от соотношения температуры, при которой осуществляют деформацию, и температуры рекристаллизации металла различают холодную и горячую деформации (обработки). [c.136]

Облучение при температуре ниже температуры рекристаллизации — низкотемпературное облучение влияет на структурные изменения и механические свойства металлов и сплавов так же, как при холодной пластической деформации материал упрочняется, но теряет пластичность. Максимальная прочность углеродистых сталей при 20 °С достигается при облучении суммарным нейтронным потоком = 2 10 м . Изменение временного сопротивления, предела текучести и пластичности при 20°С аустенитной хромоникелевой стали при увеличении суммарного нейтронного потока if показано на рис. 15.11. При суммарном потоке нейтронов <р = 3 10 м сталь приобретает максимальное упрочнение. При дальнейшем увеличении суммарного потока свойства не меняются. [c.518]

Данные о формировании мелкозернистой структуры металлов и сплавов прщ рекристаллизации изложены в работах [177, 196]. Установлены основные пара-, метры, определяющие конечную микроструктуру металлов при рекристаллиза-. ции скорость образования зародышей и линейная скорость их роста. Сложность, получения УМЗ структуры при рекристаллизационном отжиге обусловлена трудностью создания - большого числа способных к росту зародышей и необходимостью фиксации начальной стадии завершения рекристаллизации обработки. Для выполнения первого условия необходимо получение значительного наклепа,, для чего требуется деформация с большими степенями, а это не всегда возмож- но, особенно в малопластичных сплавах. Для предотвращения роста рекристал- [c.105]

Одним из важных параметров, определяющих возможность протекания динамической рекристаллизации в чистых металлах, является величина энергии дефектов упаковки. Исследования, выполненные в работах [213, 214], показали, что в таких металлах, как медь, никель, которые характеризуются сравнительно небольшой величиной энергии дефектов упаковки при значительных степенях деформации, наблюдается динамическая рекристаллизация, а в алюминии [215], а-железе, тугоплавких металлах с о. ц. к. решеткой [216], у которых величина энергии дефектов упаковки имеет большие значения, процессы возврата протекают настолько быстро, что динамическая рекристаллизация не наблюдается [216]. Однако даже в металлах и сплавах с высокой энергией дефектов упаковки можно создать условия, затрудняющие протекание динамического возврата и облегчающие развитие динамической рекристаллизации. К таким условиям можно отнести изменение режимов деформации (уменьшение температуры с сохранением достаточно высокой скорости деформации) либо специальное легирование элементами, понижающими энергию дефектов упаковки и затрудняющими перераспределение дислокаций. [c.110]

Пластическая деформация — не только способ изменения формы, но и эффективный способ изменения свойств металлов. В ряде случаев придание нужных свойств металлу пластической деформацией является главным. Только пластическая деформация может обеспечить высокую прочность однофазных сплавов, текстуру деформации и рекристаллизации после отжига, эффективность дисперсионного твердения при последующей термической обработке и т. п. [c.14]

В металлах и сплавах без фазовых превращений мелкие зерна после горячей обработки давлением могут быть получены только правильным термомеханическим режимом деформации, так как последующей термической обработкой, нельзя получить мелкие зерна, а можно только их увеличить. Для исправления структуры (измельчения зерен) сплавы без фазовых превращений необходимо подвергнуть горячей или холодной обработке давлением с последующей рекристаллизацией, правильно сочетая при этом температуру и степень деформации. [c.161]

Изучение влияния пластической деформации и рекристаллизации на структуру и твёрдость металлов и сплавов [c.61]

Термомеханические параметры ковки и штамповки цветных металлов и сплавов (температуры начала и конца обработки общие деформации допустимые деформации, не вызывающие разрушения металла при обработке деформации, определяющие кинетику рекристаллизации обработки скорости деформации скорость нагрева, скорость охлаждения и напряженно-деформированное состояние металла при обработке), устанавливают но результатам комплекса испытаний, приведенных в табл. 3, руководствуясь данными табл. 2 и рисунков 1—95, приведенных в гл. 1. [c.66]

В первой части учебника рассматриваются кристаллическое строение металлов, действие на их строение и свойства процессов кристаллизации, пластической деформации и рекристаллизации, фазы, образующиеся в сплавах, и диаграммы состояния двойных и тройных систем. Подробно освещены вопросы технологии термической и химико-термической обработки стали. Описаны конструкционные, инструментальные, нержавеющие и жаропрочные стали и сплавы на основе титана, меди, алюминия, магния и других металлов. [c.2]

В многочисленных работах установлено также, что прерывистая (дробная) деформация улучшает деформируемость металлов и сплавов, так как в паузах протекает статический возврат, статическая и метадинамическая рекристаллизация [94—96]. [c.34]

В общем случае эффект упрочнения при МТО во многом определяется тем, что в полигонизованном состоянии температура рекристаллизации металлов и сплавов повышается. Как установлено Л. Н. Лариковым [37], температура рекристаллизации тем выше, чем меньше степень деформации и чем выше температура деформации перед полигонизацион-ным отжигом. [c.36]

Деформация и рекристаллизации. Полуфабрикаты из тугоплавких металлов обычно имеют деформированную волокнистую структуру (рис. 386). Это связано с тем, что деформирование тугоплавких металлов и сплавов на последних этапах изготовления листа, прутков, ленты и т. и. обычно проводят или при комнатной температуре, или с подогревом, но при температурах ниже температуры рекристаллизации. В рекристаллизо-ванном состоянии все тугоплавкие металлы имеют обычную полиэдрическую структуру (рис. 387). Волокна располагаются вдоль прокатки. Если сравнивать пластичный ниобий (или тантал) в деформированном и рекристаллизованном состояниях, то подтверждается известная зависимость для деформированного (наклепанного) металла выше прочность и ниже пластичность (табл. 97). [c.527]

Размер зерна после рекристаллизации. Размер рекристалл изо-ванного зерна оказывает большое влияние на свойства металла. Металлы и сплавы, имеющие мелкое зерно, обладают повышенной прочностью и вязкостью. Однако в некоторых случаях необходимо, чтобы металл имел крупное зерно. Так, трансформаторная сталь или техническое железо наиболее высокие магнитике свойства имеют при крупном зерне. Величина зерна после холодной пластической деформации и рекристаллизации может быть больше или меньше исходного зерна. Величина зерна зависит от температуры рекристал-лизационного отжига (рис. 38, а), его продолжительности (рис. 38, б), [c.57]

Лредельными состояниями при этом считают 1) начало текучести и соответствующие ему ат и ет, 2) начало образования шейки при растяжении (параметры а и г ), что характеризует способность металлов и сплавов к равномерному по длине растягиваемого образца физическому упрочнению (см. рис. 231) 3) макроразрушение образца, характеризуемое параметрами араз и Враз 4) температура 02 и соответствующая ей скорость деформации 82 начала интенсивной и динамической по-лигонизации 5) температура 61 и взаимосвязанная с ней скорость деформации ei начала динамической рекристаллизации 6) температура 6о и скорость дефор- [c.450]

Термическая обработка, не сопровождающаяся фазовыми превращениями, встречается при обработке чистых металлов или однофазных сплавов, наблюдающихся в системах с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (см. рис. 70), в системах сплавов с ограниченной растворимостью компонентов при концентрациях последних, определяемых отрезками А—F и Б—G (см. рис. 72), а также в системах сплавов, имеющих ЭБтектондную структуру (см. рис. 77). Термическая обработка при нагреве последних ниже критической точки Асх для всех указанных случаев, состоящая из нагрева сплавов, исключающих фазовые превращения, с последующим медленным охлаждением (обычно с печью) называется отжигом первого рода. Отжиг первого рода применяют для устранения наклепа и волокнистой структуры металлов и сплавов ранее прошедщих холодную пластическую деформацию. Таким образом, при отжиге первого рода в зависимости от температуры нагрева могут происходить процессы возврата и рекристаллизации, ведущие к снятию напряжений и к разупрочнению. [c.106]

При горячей обработке давлоние.м металлов и сплавов происходит раздробление поликристаллов на более мелкие зерна с фрагментацией структуры с последующей достаточио быстрой рекристаллизацией металла. Под действием высокой температуры рекристаллизация протекает тем быстрее, чем выше температура конца горячен обработки давлением я чем меньше скорость о.хлаждения металла после деформации, [c.227]

Величина зерна после рекристаллизация. Величина рекристал-лизованного зерна оказывает большое влияние на свойства металла. Металлы и сплавы, имеющие мелкое зерно, обладают повышенной прочностью и вязкостью. Однако в некоторых случаях необходимо, чтобы металл имел крупное зерно. Так, трансформаторная сталь или техническое железо наиболее высокие магнитные свойства имеют при крупном зерне. Величина зерна после холодной пластической деформации и рекристаллизации может быть больше или меньше величины исходного зерна. Величина зерна зависит от температуры рекристаллизационного отжига (рис. 60, а), его продолжительности (рис. 60, б), степени предварительной деформации (рис. 60, в), химического состава сплава, величины исходного зерна, наличия нерастворимых примесей и т. д. При данной степени деформации с повышением температуры и при увеличении продолжительности отжига величина зерна возрастает. Величина рекристаллизованного зерна тем меньше, чем больше степень деформации (см. рис. 60, в). При температурах и (выше /ц. р) образование рекристаллизованного зерна происходит не сразу (см. рис. 60, б), а через некоторый отрезок времени (Оп, Оп ) — инкубационный период. [c.84]

Снижение сопротивления пластической деформации во время полиморфного превращения наблюдалось на многих металлах и сплавах [43, 71, 87, 157, 319, 361]. Оно имеет место не только при повышенных температурах, когда вследствие возврата и рекристаллизации фазы разупроч-няются, но и при низких температурах, при которых полиморфное превращение реализуется сдвиговым механизмом и устранение дефектов атомно-кристаллического строения не должно иметь места. Большую роль, по-видимому, играют скопления дислокаций, образующиеся на границе раздела фаз во время мартенситного превращения [360]. Значительное удлинение без образования шейки и заметное сни- [c.66]

Диаграммы рекристаллизации. Зависимость между величиной зерна, степенью деформации, и температурой обычно выражается в виде пространственных диаграмм рекристаллизации для разных металлов и сплавов, одна из которых, например для железа, приведена на фиг. 49. Такие диаграммы в настоящее время существуют для многих металлов и сплавов, и в них установлена зависимость между величиной зерна после отжига, измеряемой в степенью деформации, определяемой в п[Лцентах обжатия в холодном состоянии, и температурой нагрева. Между тем, размер зерна после рекристаллизационного отжига зависит еще от продолжительности нагрева, наличия препятствий и [c.72]

Особенно сложен отбор образцов из металлов и сплавов с температурой рекристаллизации, близкой к комнатной (например, цинк, свинец, олово, кадмий). В результате механической обработки в месте резки возникают деформации, ведущие к рекристаллизации, а вместе с этим и к изменению структуры. Необходимо или удалять образующийся рекристаллизованный слой последующей специальной обработкой, или применять способы бездеформационной резки металла [2.1], такие как электроэрозиоиная, а также химическая или электрохимическая резка. [c.9]

Изучение дислокационных структур. Исследуют структуры, возникающие в металлах и сплавах при холодной и горячей пластической деформации, в том числе при термомеханической обработке, ползучести, полигониза-ции и рекристаллизации, при облучении быстрыми частицами и др. Можно определять плотность дислокаций (в интервале от 10 до, 10 1 СМ ), изучать особенности формирования дислокационных структур в сплавах с различной энергией дефектов упаковки в зависимости от температуры и скорости деформации и уровня приложенного напряжения (характер распределения дислокаций в материале, образование дислокационных конфигураций и пр.). Существуют специальные приемы исследования сложных дислокационных структур (с плотностью дислокаций >10 см 2), возникающих при сильной пластической деформации или в результате мартенситного превращения [7]. [c.60]

Изучение кристаллического состояния является всего лишь первым шагом в исследовании поведения твердых тел. Обычно встречающиеся металлы и сплавы не являются совершенными кристаллами даже монокристаллы могут обладать пороками, сильно влияющими на их свойства, а спектроскопические чистые металлы представляют собой очень сложные структуры. Вследствие чрезмерной близости многих соседей атом или молекула металла в конденсированном состоянии подвергаются действию силового поля нескольких электронных оболочек, в результате чего ок не находится в термодинамическом равновесии со средой. При совершенно определенных условиях температуры и давления чистые металлы могут обладать различными свойствами, существенно зависящими от их предварительной обработки. Это особенно относится к механическим свойствам, в высшей степени зависящим от структуры. Так, например, в зависимости от структуры, полученной при обработке, определенные сорта марганцовистой стали могут быть вязкими, дуктильными и немагнитными или же твердыми, хрупкими и магнитными. Такие термины, как закалка старением, дисперсионная закалка. Механическое упрочнение, упругая деформация и рекристаллизация, легко напоминают многие явления, с которыми металлист встречается при различной обработке металлов. [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...