Нагрев - деформированный металл
Cтраница 3
Процесс отжига наклепанного металла основан на том, что при достаточном нагреве его происходит изменение кристаллической структуры, называемое рекристаллизацией. Рекристаллизация заключается в том, что при нагреве деформированного металла из вытянутых или сплющенных зерен образуются новые зерна, различно ориентированные, с нормальной, неискаженной кристаллической решеткой. Процесс этот похож на процесс кристаллизации при затвердевании металла. Волокнистая структура переходит снова в зернистую. Предел прочности и твердость понижаются, удлинение повышается, возвращается пластичность. Таким образом, рекристаллизация дает возможность продолжать механическую обработку давлением металла, ставшего хрупким от наклепа. [31]
Не меньшую роль должна играть скорость нагрева и непосредственно в самом процессе перераспределения дислокаций, возникающих в результате а - у-превращения, хотя экспериментальных работ, посвященных специально этому вопросу, практически нет. Имеются лишь разрозненные данные, свидетельствующие о том, что изменение условий нагрева деформированного металла приводит к образованию различных структур. В частности, хорошо известно, что полигонизация - более медленный процесс, чем рекристаллизация. Поэтому при ускоренном нагреве полигонизация может не успеть получить развитие, и превалирующим процессом при том же характере дислокационной структуры будет рекристаллизация. [32]
Не меньшую роль должна играть скорость нагрева и непосредственно в самом процессе перераспределения дислокаций, возникающих в результате а - - упревращения, хотя экспериментальных работ, посвященных специально этому вопросу, практически нет. Имеются лишь разрозненные данные, свидетельствующие о том, что изменение условий нагрева деформированного металла приводит к образованию различных структур. В частности, хорошо известно, что полигонизация - более медленный процесс, чем рекристаллизация. Поэтому при ускоренном нагреве полигонизация может не успеть получить развитие, и превалирующим процессом при том же характере дислокационной структуры будет рекристаллизация. [33]
Структура a - железа после травления имеет под микроскопом вид неправильной формы многогранных зерен - полиэдров ( фиг. В отдельных случэях ( после нагрева до очень высоких температур или после нагрева деформированного металла) зерно железа может вырасти в десятки и сотни раз. [34]
В процессе возврата II рода дислокации перераспределяются и выстраиваются в стенки одна под другой. Каждая такая стенка выполняет роль малоугловой границы. Возврат может происходить при нагреве деформированного металла ( статический возврат) и непосредственно в ходе горячей деформации. В последнем случае его называют динамическим, а полигонизацию - динамической. [35]
Наличие в составе сплава таких элементов, которые тормозят процессы рекристаллизации, смещая их начало в область более высоких температур и предотвращают диффузионные процессы внутри сплава, способствует повышению жароупорности. Кроме того, очень важно, чтобы легирующие элементы, растворенные в твердом растворе, были склонны к старению и упрочнению за счет образования и выделения молекулярных фаз, блокирующих плоскости скольжения при высоких температурах. Как известно, при нагреве деформированного металла он разупрочняется и в то же время в процессе ползучести происходит деформация, вызывающая его упрочнение, поэтому упрочнение и разупрочнение являются основными факторами, влияющими на ползучесть. Помимо этого, на жароупорность сталей и сплавов оказывают влияние структурные и фазовые изменения в процессе длительного пребывания их при повышенной температуре. [36]
 |
Схема изменения строения наклепанного металла при нагреве. [37] |
Небольшой нагрев ( для железа 300 - 400 С) ведет к снятию искажений кристаллической решетки. Снятие искажений решетки в процессе нагрева деформированного металла называется возвратом или отдыхом. [38]
В сталях, особенно в кипящих низкоуглеродистых, наблюдается иногда изменение механических свойств с течением времени, заключающееся в повышении предела текучести ( с сохранением или даже увеличением площадки текучести), предела прочности и уменьшении пластичности и главным образом ударной вязкости. Такое изменение свойств сталей носит название старения. Особенно интенсивно протекает старение после наклепа. Нагрев деформированного металла до температуры 100 - 250 ускоряет процесс старения. [39]
 |
Структура феррита после 10 % - ной деформации и отжига. [40] |
Согласно современным представлениям [31, 72-75], деформация при екр осуществляется внутризеренным дислокационным сдвиговым течением металла и имеет весьма неоднородный характер. При этом возникает большое количество дефектов с разной плотностью в отдельных зернах. Вследствие неоднородности деформации зерен создаются также напряжения в смежных зернах. При нагреве деформированного металла происходит рекристаллизация. [41]
При деформации плотность дефектов кристаллического строения возрастает; соответственно увеличивается внутренняя энергия материала. Поэтому наклепанное состояние термодинамически нестабильно при любой температуре. Уменьшение внутренней энергии, связанное с перераспределением или снижением плотности дефектов требует, однако, энергии активации Q. В связи с этим кинетика процессов, протекающих при нагреве деформированного металла, подчиняется уравнению типа Аррениуса tT0exp ( - Q / RT), где TO и Q имеют различные значения для процессов, идущих ( практически) при различных температурах. [42]
К самопроизвольным процессам, которые приводят пластически деформированный металл к более устойчивому состоянию, относятся снятие искажений кристаллической решетки, вызванных сдвигами, и рост зерен. Первое не требует высокой температуры, так как при этом происходит незначительное перемещение атомов. Уже небольшой нагрев ( для железа 300 - 400) ведет к снятию искажении решетки. Линии на рентгенограммах деформированного металла, размытые вследствие искажений решетки и нарушений ее правильности, вновь становятся четкими. Снятие искажений решетки в процессе нагрева деформированного металла называется возвратом или отдыхом. [43]
 |
Изменение плотности и зависимости от степени пластической деформации образца, подвергнутого растяжению. [44] |
К самопроизвольным процессам, которые приводят пластически деформированный металл к более устойчивому состоянию, относятся снятие искажений кристаллической решетки, вызванных сдвигами, и рост зерен. Первое не требует высокой температуры, так как при этом происходит незначительное перемещение атомов. Уже небольшой нагрев ( для железа 300 - 400 С) ведет к снятию искажений решетки. Линии на рентгенограммах деформированного металла, размытые вследствие искажений решетки и нарушений ее правильности, вновь становятся четкими. Снятие искажений решетки в процессе нагрева деформированного металла называется возвратом, или отдыхом. В результате этого процесса твердость и прочность несколько ( на 20 - 30 % по сравнению с исходными) понижаются, а пластичность возрастает. [45]
Страницы: 1 2 3