И РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ

При деформации кристалла металлического тела сначала происхо­дит упругое искажение кристаллической решетки, а затем, при даль­нейшем увеличении напряжения, - пластическая деформация - сдвиг од­ной части кристалла относительно другой. После снятия нагрузки уп­ругая деформация исчезает, а пластическая остается .

При этом надо учитывать, что в реальном кристалле сдвиг не яв­ляется процессом одновременного перемещения всех атомов в плоскости скольжения (сдвига), а возникает в результате волнообразного движе­ния дислокаций и других дефектов кристаллического строения, наличие которых облегчает деформацию сдвига. Установлено, что с увеличением числа дефектов кристаллического

строения прочность металла сна­чала резко снижается, достигая минимума, а затем возрастает.

Изменение формы металли­ческой заготовки при обработке давлением (ковке, прокатке) происходит в результате пласти­ческой деформации каждого от­дельного зерна. В результате смещения по плоскостям сдвигов зерна ориентируются и вытягива­ются в направлении приложенных сил, образуя волокнистую струк­туру. В самих зернах происходит дробление блоков, искажаются кристаллические решетки, воз­растают внутренние напряжения, возникает анизотропия физичес­ких и механических свойств.

Деформированный металл находится в неравновесном (в неустойчи­вом по свойствам) состоянии. Даже при комнатной температуре проте­кают процессы, медленно приводящие его в более равновесное состоя­ние. Однако скорость этих процессов значительно возрастает при наг­реве наклепанного металла. При нагреве до сравнительно высоких тем­ператур (для железа 200-300⁰С) происходит процесс возврата металла к более равновесному состоянию. При этом частично снижаются напря­жения и уменьшается искажение кристаллической решетки. В результате возврата несколько повышается пластичность и вязкость металла.

При нагреве деформированного металла до более высоких темпера­тур (для железа, например, выше 450⁰С) протекает процесс рекристал­лизации, в результате которого происходит восстановление структуры, изменений в результате холодной пластической деформации. Процесс образования равноосных зерен вместо деформированных называется пер­вичной рекристаллизацией.

После завершения первичной рекристаллизации в процессе даль­нейшего нагрева происходит заметный рост одних зерен за счет дру­гих. Металл становится более крупнозернистым. Этот процесс объеди­нения зерен в более крупные называется вторичной, или собирательной рекристаллизацией, которая вызывается стремлением металла к умень­шению свободной энергии. Рекристаллизация является диффузионным процессом.

Термическая обработка в целях снятия наклепа называется рек­ристаллизационным отжигом. Чем выше температура рекристаллизации металла, тем до более высоких температур действует упрочнение нак­лепом. Размер зерна после рекристаллизации в значительной степени зависит от степени деформации. Деформация, при которой получается наибольший размер зерна, называется критической. Для низкоуглеро­дистой стали она находится в пределах 7-15%.

Дата добавления: 2014-10-08; просмотров: 309; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!