пользователей: 28375
предметов: 12171
вопросов: 229156
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

I семестр:
» ТКМ

Процессы при нагреве холоднодеформированного металла.

Процессы  при нагревании холоднодеформированного  металла 

Чтобы понять, где находится  граница между холодной и горячей  деформацией, рассмотрим, что происходит при нагревании наклепанного металла.

После холодной деформации в материале накоплена большая  избыточная энергия: атомы смещены  из своих положений равновесия (есть остаточные внутренние напряжения), высокая  плотность дислокаций, образующих сложную пространственную сетку, вытянутые деформированные зерна. Таким образом, металл находится в неравновесном состоянии, выйти из него он не может, так как при низких температурах диффузионная подвижность атомов мала. 

 

С ростом температуры скорость диффузии увеличивается, что позволяет  проходить процессам залечивания  дефектов и разупрочнения наклепанного металла:

1. При температуре Т  = (0,1…0,2)Тпл скорость диффузии  атомов достаточна, чтобы они вернулись в равновесные положения, соответствующие узлам кристаллической решетки (уменьшается количество точечных дефектов). При этом начина- ют сниматься остаточные внутренние напряжения в кристаллитах. Этот процесс получил название отдых металла. Здесь – Тпл – температура плавления металла, К.

2. При нагреве до (0,2…0,3)Тпл  начинается переползание (диффузионное  движение) дислокаций внутри деформированных зерен, количество их уменьшается, остальные выстраиваются в стенки, разбивая кристаллит на многоугольные области

(полигоны). Этот процесс  назвали полигонизацией. При этом  начинает уменьшаться прочность и расти пластичность наклепанного металла, почти полностью восстанавливаются магнитные и электрические свойства.

Процессы отдых и полигонизация  объединяют одним термином – возврат  металла.

3. При нагреве до Трекр  = (0,3…0,4) Тпл  скорость диффузии атомов возрастает настолько, что они могут оторваться от кристаллической решетки деформированного зерна (где они имеют очень высокую энергию) и на его границах образовать зародыши новых неискаженных кристаллитов (рис. 2, б). Новые зерна растут, а старые (результат механической обработки) исчезают (рис. 2, в). Поэтому такой процесс называют первичная рекристаллизация или рекристаллизация обработки. Его движущей силой, направляющей диффузию атомов от старых зерен к новым, является уменьшение объемной энергии кристаллической решетки.

Нагрев до температуры  рекристаллизации Трекр позволяет  полностью восстановить механические и физические свойства металла.

4. Если продолжить увеличение  температуры до Т = (0,5…0,6)Тпл,  в металле начинается вторичная  или собирательная рекристаллизация, при которой увеличивается размер  зерен. Движущей силой этого  процесса является сокращение  площади границ зерен, а значит  и поверхностной энергии материала.

Рост зерна охрупчивает  металлы, снижая их прочность, но благоприятно сказывается на магнитных свойствах  железных сплавов. Такой нагрев используют для отжига трансформаторных сталей.


25.01.2014; 01:27
хиты: 12
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2018. All Rights Reserved. помощь