9.Первичная кристаллизация.

Рекристаллизация – процесс зарождения и роста новых недеформированных зерен

при нагреве наклепанного металла до определенной температуры.

Нагрев металла до температур рекристаллизации сопровождается резким

изменением микроструктуры и свойств. Нагрев приводит к резкому снижению

прочности при одновременном возрастании пластичности. Также снижается

электросопротивление и повышается теплопроводность.

1 стадия – первичная рекристаллизация (обработки) заключается в образовании

центров кристаллизации и росте новых равновесных зерен с неискаженной

кристаллической решеткой. Новые зерна возникают у границ старых зерен и блоков,

где решетка была наиболее искажена. Количество новых зерен постепенно

увеличивается и в структуре не остается старых деформированных зерен.

Движущей силой первичной рекристаллизации является энергия,

аккумулированная в наклепанном металле. Система стремится перейти в устойчивое

состояние с неискаженной кристаллической решеткой.

10.Собирательная кристаллизация

2 стадия – собирательная рекристаллизация заключается в росте образовавшихся

новых зерен.

Движущей силой является поверхностная энергия зерен. При мелких зернах

поверхность раздела большая, поэтому имеется большой запас поверхностной энергии.

При укрупнении зерен общая протяженность границ уменьшается, и система переходит

в более равновесное состояние.

Температура начала рекристаллизации связана с температурой плавления

С повышением температуры происходит укрупнение зерен, с увеличением

времени выдержки зерна также укрупняются. Наиболее крупные зерна образуются

после незначительной предварительной деформации 3…10 %. Такую деформацию

называют критической. И такая деформация нежелательна перед проведением

рекристаллизационного отжига.

Практически рекристаллизационный отжиг проводят дпя малоуглеродистых

сталей при температуре 600…700oС, для латуней и бронз – 560…700oС, для

алюминевых сплавов – 350…450oС, для титановых сплавов – 550…750oС

11.Упругая и пластическая деформация

Согнем немного стальную пластинку (например, ножовку), а затем через некоторое время отпустим ее. Мы увидим, что ножовка полностью (во всяком случае на взгляд) восстановит свою форму. Если возьмем такого же размера свинцовую пластинку и на такое же время согнем ее, то она не восстановит свою форму полностью и останется согнутой. Деформации, которые полностью исчезают, как только исчезают деформирующие силы, как у стальной пластинки, называют упругими. Деформации, которые не исчезают по снятии деформирующих сил, как у свинцовой пластинки, называют пластическими. Строго говоря, не наблюдается ни вполне упругих, ни вполне пластических деформаций. Если стальную пластинку продержать в согнутом состоянии очень долго (например, несколько лет), то по снятии деформирующих сил она не разогнется полностью. Получится остаточная деформация, которая будет тем значительнее, чем дольше пластинка была в деформированном состоянии. Итак, упругая деформация у всех тел с течением времени переходит в пластическую. Вещества, у которых упругая деформация в заметной мере переходит в пластическую лишь в течение длительного времени (годы!), называют упругими веществами. Примерами упругих веществ являются сталь, стекло. Вещества, у которых упругая деформация в заметной мере переходит в пластическую в течение короткого времени (секунды, доли секунды), называют пластичными веществами. Примеры: свинец, воск и т. п. Однако если промежуток времени будет слишком мал, то деформация и в пластичном веществе не успеет перейти в пластическую. Например, при очень кратковременной деформации свинцовая пластинка может повести себя так же, как и стальная. Переход упругой деформации в пластическую зависит еще и от самой деформации. Чем больше деформация, тем меньший промежуток времени требуется для ее перехода в пластическую. Увеличивая деформацию какого-нибудь тела, мы дойдем, наконец, до такой деформации, при которой переход из упругой в пластическую происходит практически мгновенно. Мы говорим в таком случае, что достигли предела упругости. У упругих веществ предел упругости велик, а у пластичных веществ он мал. Заметим, что предел упругости зависит от температуры. Чем выше температура, тем ниже предел упругости у данного вещества.