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.
Рисунок 6.8 - Влияние нагрева на механические свойства металла упрочнённого холодной деформацией.
Т1-перегрев за счет собирательной рекристаллизации. Зерна укрупняются, и при этом резко падает ударная вязкость;
Т2 - пережог идет процесс окисления по границам зерен, и механические свойства ухудшаются катастрофически.
Границей между холодной и горячей пластической деформацией является температура начала первичной рекристаллизации, которая определяется по формуле А.А. Бочвара
Трекр = aТпл, (1)
где коэффициент a = 0,1…0,2 для металлов высокой чистоты;
а = 0,3…0,4 – для технически чистых металлов;
а = 0,5…0,7 –для твердых растворов.
Холодной деформацией называют обработку давлением при температуре ниже температуры начала рекристаллизации. При холодной деформации рекристаллизация не происходит. Металл упрочняется, приобретая волокнистое строение. Зерна вытягиваются в направлении действующей силы.
Горячей деформацией называют обработку давлением при температуре выше температуры начала рекристаллизации. В этом случае одновременно с деформацией происходит рекристаллизация металла: деформированные зерна практически мгновенно заменяются новыми равноосными. Высокая пластичности и низкая твердость и прочность сохраняются в течении всего процесса деформации. Наклепа не происходит.
Для каждого металла и сплава существует своя температурная область холодной и горячей обработки давлением.
Пластическое деформирование железа при 600° С следует рассматривать как горячую обработку, а при 400 °С - как холодную.
Для свинца и олова пластическое деформирование даже при комнатной температуре является по существу горячей обработкой, так как температура 20° С выше температуры рекристаллизации этих металлов. Эти металлы в практике называют ненаклепываемыми, хотя при деформировании у них образуются линии сдвига (что показывает, например, характерный хруст оловянной пластинки при ее изгибании).
В таблице 6.1 приведены теоретические температуры рекристаллизации, температуры, при которых в производственных условиях осуществляют рекристаллизационный отжиг, а также температуры горячей обработки давлением.
Рекристаллизационный отжиг чаще применяют как межоперационную термическую обработку при холодной прокатке, волочении, штамповке и т.д. (для снятия наклепа), а иногда как окончательную обработку для получения заданных свойств изделий и полуфабрикатов.
Таблица 6.1 - Температура рекристаллизации и горячей обработки металлов давлением
Порядок выполнения работы
Решить задачи 1-4 и ответить на контрольные вопросы:
Задача 1.
Объясните, почему пластическую деформацию свинца при комнатной температуре считают горячей деформацией, а деформация вольфрама даже при температуре 1000ºС является холодной пластической деформацией?
Задача 2.
Будет ли увеличиваться твердость заготовки из технически чистого олова, которая пластически деформируется при минус 20°С?
Задача 3.
Волочение медной проволоки проводят в несколько переходов. В некоторых случаях проволока на последних переходах разрывается. Объясните причину разрыва и укажите способ его предупреждения.
Задача 4.
Каким видом пластической деформации (холодной или горячей) является деформирование железа при температуре 500ºС? Объясните как при этом изменяются свойства железа?
Контрольные вопросы:
1. В чем различия между горячей и холодной пластической деформации металла?
2. Опишите процессы, происходящие в металле при холодной пластической деформации металлов и сплавов.
3. Опишите процессы, происходящие при нагревании наклепанного металла.
4. Какая температура разделяет районы холодной и горячей пластической деформации и почему?
5. В чем сущность явления наклепа? Его влияние на эксплуатационные свойства металла.
6. Какая термическая обработка применяется после холодной пластической деформации для устранения наклепа?
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 539; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!