пълзене
Работа втвърдяване и кристализация
Основни въпроси, свързани с темата:
еластична и пластична деформация;
закаляване и рекристализация;
концепция за топла и студена деформация.
Еластичната и пластичната деформация. якост увеличаване път
Напрежение на каквито и да било причини деформация на тялото, тоест, да промени своята форма и размер. С увеличаването на деформационните стрес се увеличава. Когато способността на тялото да се деформира е изчерпан, това е неговото унищожение. Способността на материала да се противопоставят деформация и якост на счупване се нарича.
Деформацията може да бъде еластичен и пластмаса (фиг. 1). Съществува еластичната деформация само по време на прилагане на натоварването и изчезва напълно след неговото спиране. Еластична механизъм деформация е да се променят разстоянието между атомите в посока на работна сила. Пластична деформация е промяна във формата и размера на тялото, се запазва след отстраняване на натоварването. Основният механизъм на пластична деформация е атоми отместване.
Ако настъпи промяна в идеална кристална решетка, той е длъжен да го изпълни, за да се прекъсне връзката между всички атоми в равнината на срязване. В този случай срязване стрес (теоретично сила) може да се изчисли по формулата: S = G / 2 0,16G, където G - модул на срязване.
Всъщност, експериментално определена стойности сила метал "мустака" (монокристални нишки по същество свободни от кристални дефекти) са близки до изчислените стойности. Въпреки това, силата на недвижими метал в стотици и хиляди пъти по-малки. Тази разлика е теоретично и експериментално определената сила на метали се обяснява с дефекти в кристалната си структура. Ако има множество размествания на кристал преминаването на един спрямо друг не е придружено от разкъсване на interatomic връзки, и се осъществява от движението (плъзгане) на размествания. Хипотеза за участие на изкълчвания в пластична деформация на кристали е предложен в средата на 30-те години и само чрез 1520 години (след създаването на електронен микроскоп предаване), потвърдено експериментално. Механизмът на пластична деформация, на базата на размествания на приплъзване може да бъде свързана с движението на килима на пода, което е специално направен пъти (фигура 2).
Преместването на гънки, които изискват сравнително малко усилие, което доведе до преместването на целия килим в една и съща посока. кратно функция в метални кристали изпълняват разполагане. Преместването размествания на interatomic разстояние настъпва без счупване атомни връзки, и изисква само малък обем атома (на interatomic разстояние е по-малко) в близост до ядрото на дислокация.
Така метал пластичност (способността да се смени), причинени от присъствието на дислокация и зависи от мобилността на размествания. ковък метал дислокация лесно да се премества. Трудността на дислокация движение с всякакви средства да доведе до втвърдяване. възпрепятства движение на изкълчвания и границите на зърното subgrains, еластична деформация на кристалната решетка (например при разтваряне на външните атома) диспергиран включвания (частици от втората фаза) и други дислокация. Познаването на механизма на пластична деформация и фактори, влияещи върху мобилността на размествания може да се прогнозира поведението на метали при различни външни влияния и да се разработят начини за контрол на свойствата. По този начин, повечето от използваните в практиката закаляване метали и техните сплави, методи на базата на увеличаване на плътността на дислокация. По-големите размествания спирачни механизми, прилагани в един материал, толкова по-голяма ще бъде неговата сила. В момента, силата на запис ниво (МРа V = 5000), приготвено в патентования стомана проводник на U9A.
Работа втвърдяване и рекристализация
Втвърдяване на метали нарича втвърдяване възникващи в резултат на пластична деформация по време на образуване на студени процеси (студено валцуване, пробиване, протегляне, тираж). Тъй пластична деформация се извършва чрез приплъзване размествания, очевидно е, че пластичността трябва да зависи от размера на изкълчване (фиг. 3).
Най-висока пластичност (и най-ниската сила) се постига за к = 10 юни равновесие 10 7 см -2 дислокация плътност . Промяна на броя на дефекти в кристална структура една посока или друг води до затруднение пластична деформация и повишаване на якостта.
В процеса на студена пластична деформация е значително увеличение на плътността на изкълчване (до 10 октомври 10 12 cm -2), и в резултат на втвърдяването (втвърдяване). По време на деформацията на металните зърна се опъната по прилагане на натоварването (така наречената деформация текстура). Това явление се използва широко в практиката, за да се увеличи силата на метали. В много случаи, за увеличаване на твърдостта, якост на опън, издръжливост достатъчно повърхностно втвърдяване (течаща ролки, удар обработка стомана). Въпреки това, когато студена пластична работа (валцоване, изтегляне, коване), и трябва да се вземат под внимание негативен ефект на закаляване, като метал втвърдяване при деформация затруднява неговото по-нататъшно усъвършенстване.
D
За да премахнете възможността закаляване и връщане деформируема метал, използван рекристализация отгряване. който се състои в нагряване до температура над температурата на рекристализация, задържане при тази температура и последващо охлаждане. При нагряване, металните атоми стават повишена мобилност намалява плътността на кристални дефекти, вътрешни напрежения са отстранени, нови Полиедрични зърна образувани. Това води до намаляване на твърдост и якост и да се увеличи пластичност (фиг. 4).
Промени в структурата и свойствата на метала зависи от температурата на нагряване. Три основни етапа могат да бъдат разграничени.
1. Връщане. Частична отстранява решетка изкривяване, което води до намаляване на остатъчните напрежения. Влакнеста структура продължава. Механични свойства се променят малко.
2. прекристализация. Формира нов комплекс от малки равноосни зърна. Рекристализира се размер на зърната зависи от предходната деформация. Степента на деформация, която се получава, когато най-голямата зърно, нарича критичната стойност (за повечето метали е критична деформация 28%). Груба метал обикновено лоши механични свойства в сравнение с фини прахови частици. Ако напречното сечение деформация на различни части, след прекристализиране ще настъпи разнообразни, което влияе неблагоприятно върху механичните свойства.
3. растеж зърно (рекристализация). Значително увеличение в сравнение с температурата на рекристализация отгряване температура прекристализация диапазон е нежелателно, тъй като това води до увеличаване на зърно (прегряване).
Прекристализацията температура на метала или сплавта, свързани с нея точка на топене: Trekr = Tpl. където коефициент зависимост от чистотата и структурата на метала. За техническа клас метал = 0,4; сплави = 0,50,85 зависимост от структурата. В сплави прекристализация, както и топене, то не се появява при постоянна температура, и в определен температурен диапазон.
Концепцията за топла и студена деформация
Студената деформация нарича лечение налягане при температури под началото на прекристализация. рекристализация не се среща по време на студена деформация. Метални втвърдява, става влакнеста структура. Зърната се разтягат в посоката на действие на силата (деформация текстура се формира).
Гореща деформация нарича лечение налягане при температура над температурата на рекристализация начало. В този случай, едновременно с деформация на метала настъпва прекристализация: деформира зърна почти веднага заменят с нов Полиедрични. Висока пластичност и ниска твърдост и якост се запазва по време на целия процес на деформация. Втвърдяване не се случи.
Например, олово деформация при стайна температура е гореща деформация: Trekr = 0,4 (327 + 273) = 240 К, докато trekr. = (240-273) =
= 33? С За желязо деформация при Т = 300400 C лечение студен налягане, като температурата на начало на прекристализация на желязо е равна на 450? С
Колкото по-голям излишък от температурата на обработка над температурата на рекристализация, толкова по-лесно горещата пластичната деформация на метала или сплавта. Най-добрият налягане обработваемост трябва сплави с хомогенна структура. Например, hypoeutectoid стомана се подлага на гореща обработка налягане само в аустенитната състояние (-Fe). При по-ниски температури, хетерогенна структура не осигурява деформация хомогенност (феритни и аустенит са различни в техните свойства), което може да доведе до големи остатъчни напрежения и напукване.