36 Структура металла после холодной деформации. Превращения при нагревании. Примеры продукции, подвергаемой рекристаллизационному отжигу.

Х/д – такая деформация, которая проводится при температурах ниже температуры рекристаллизации. После холодной пластической деформации изменяются микроструктура и свойства стали. Увеличивается твердость металла вследствие наклепа, возрастают характеристики прочности (предел прочности, текучести), снижаются пластичность и вязкость и в стали возникают значительные внутренние напряжения. В результате х/д получается полосчатое расположение структурных составляющих стали. Эта полосчатость усиливает анизотропность механических и других свойств. Увеличивается удельный объем, электросопротивление и коэрцитивная сила, снижается магнитная проницаемость.

Большая часть работы х/д металла превращается в теплоту (металл нагревается). При нагреве металла (с остаточными напряжениями, повышенной плотностью несовершенств строения) в нем протекают процессы возврата, полигонизации и рекристаллизации, обусловливающие возвращение всех свойств к свойствам металла до деформации, за счет уменьшения структурных несовершенств.

Первая стадия возврата – уменьшение точечных дефектов и небольшая перегруппировка дислокации без образования новых субграниц. Следующая стадия – полигонизация – фрагментация кристаллитов на субзерна с малоугловыми границами, происходит при нагреве до более высоких температур. Далее первичная рекристаллизация – образование новых равноосных зерен вместо ориентированной волокнистой структуры деформированного металла. Вторичная рекристаллизация – дальнейший рост зерен.

Под рекристаллизационным отжигом понимают нагрев х/д стали выше т рекристаллизации, выдержку при этой т с последующим охлаждением. Цель отжига – устранение наклепа и повышение пластичности. Этот вид отжига применяют перед холодной обработкой давлением и как промежуточную операцию для снятия наклепа между операциями х/д. В некоторых случаях рекристаллизационный отжиг используют и в качестве окончательной ТО. Т отжига стали зависит от ее состава и чаще находится в пределах 650-670С.

Увеличение в стали содержания углерода и легирующих элементов повышает т рекристаллизации. Т отжига для достижения рекристаллизации по всему объему и для сокращения времени протекания процесса разупрочнения превышает т порога рекристаллизации. Для низкоуглеродистой (0,08-0,2% С) листовой стали, подвергаемой холодной штамповке, т рекристаллизационного отжига составляет 680-700С, продолжительность отжига 8-12ч. Структура листа после отжига – зероно Ф овальной или округлой формы, размером 5-8 балла. Отжиг калиброванных прутков (протяжка) из высокоуглеродистой легированной стали (хромистой, хромокремнистой…) проводят при 730С. Продолжительность нагрева 0,5-1,5ч.

При отжиге стали. Кроме рекристаллизации Ф, может протекать процесс коагуляции и сфероидизации Ц. это повышает пластичность,что облегчает долодную обработку давлением (глубокую вытяжку). Ректисталлизационному отжигу часто подвергают электротехнические, нержавеющие и др. стали.

Величина зерна после х/д т рекристаллизации может быть больше или меньше исходного зерна. Величина зерна зависит от т рекристаллизационного отжига (прямая зависимость по вогнутой параболе), его продолжительность (прямая зависимость по выпуклой параболе), степени предварительной деформации, химического состава… при данной степени деформации с повышением т и при увеличении продолжительности отжига размер зерна возрастает. Величина рекристаллизованного зерна тем меньше, чем больше степень деформации. Образование зерна происходит не сразу, а через некоторый отрезок времени. При очень малых степенях деформации нагрев не вызывает рекристаллизации. При 3-15% деформации величина зерна после отжига резко возрастает и может во много раз превысить размер исходного зерна. Такую степень деформации называют критической.

----------------------------------------------------