1. Классификация видов деформации по с. И. Губкину.

В зависмости от полноты протекания разупрочняющих процессов по С.И. Губкину различают горячую, неполную горячую, неполную холодную и холодную деформации.

Горячей деформацией называют такую, в процессе которой рекристаллизация успевает произойти полностью. В процессе горячей деформации образуется равноосная микроструктура при отсутствии следов упрочнения. При горячей деформации, благодаря наличию высокой температуры, которая выше температуры начала рекристаллизации, имеются условия деформированию, характеризующиеся тем, что сопротивление деформации относительно невелико, а пластичность, наоборот, большая.

Неполной горячей деформацией называют такую, при которой рекристаллизация не успевает завершиться полностью и металл имеет значительные остаточные напряжения, которые при малой пластичности металла могут привести к его разрушению. Этот вид обработки протекает при температурах, мало превышающих температуру начала рекристаллизации, причём вероятность её возникновения увеличивается с ростом скорости деформации. При неполной горячей деформации, а также после окончания деформации в металле, одновременно будут два типа микроструктур : рекристаллизованная / с равноосными зёрнами / и нерекристаллизованная / с вытянутыми зёрнами / . Наличие двух типов микроструктур приводит к увеличению неравномерности деформации, которая способствует уменьшению пластичности металла.

На практике неполную горячую деформацию следует исключать, так как она обусловливает низкое качество поковки. Этот вид деформации имеет место при обработке сплавов, имеющих низкую скорость рекристализации(некоторые алюминиевые и магниевые сплавы представляющие многофазные, метастабильные системы). Поэтому деформирование таких сплавов производят с малыми скоростями.

Неполная холодная деформация протекает при температуре более высокой, чем температура начала возврата, скорость же её должна быть такой, чтобы возврат успевал произойти полностью. Этот вид деформации характеризуется наличием полосчатой структуры без следов рекристаллизации, а при значительной деформации – текстурой деформации. Пластические свойства металла в этом случае несколько ниже, чем при неполной горячей деформации, и выше, чем у металла, деформированного при отсутствии возврата.

При неполной холодной деформации снимаются остаточные напряжения благодаря наличию процесса возврата, что приводит к понижению сопротивления деформированию. Кроме того, понижается интенсивность упрочнения. Это даёт возможность производить обработку до высоких степеней деформации при уменьшенном количестве отжигов.

Температура неполной холодной деформации равна 0.3- 0.5 Т _пл.

К неполной холодной деформации следует отнести так называемую тёплую деформацию , при которой металл нагревают от внешних источников. Тёплая прокатка тонких листов и лент и тёплое волочение применяют при обработке труднодеформируемых сплавов, имеющих в холодном состоянии повышенное сопротивление деформации и пониженную пластичность. При тёплой деформации металл подогревают до невысоких температур, что повышает пластичность из-за появления новых систем скольжения, что очень важно, и несколько снижает сопротивление деформации.

Холодной деформацией называют такую, при которой рекристаллизация и возврат полностью отсутствует, причём деформированный металл имеет все признаки упрочнения, при этом не происходит залечивания нарушений внутри межзеренных.

В результате холодной деформации плотность и пластичность уменьшаются, металл охрупчивается, при высоких степенях деформации образуеся текстура.

Вследствие уменьшения пластичности и повышения сопротивления деформированию

при холодной деформации необходимо проводить промежуточные отжиги, благодаря которым показатели механических и других свойств возвращаются к исходным.

При холодной деформации температура не должна быть выше 0.3 Т_пл.

Таким образом, в теории обработке металлов давлением применяют термин холодная или горячая обработка давлением в зависимости от протекания процессов упрочнения и разупрочнения . При этом надо иметь ввиду, что вид деформации зависит не только от температуры, от скорости и степени деформации.

На основе учёта процессов упрочнения и разупрочнения, деформация технически чистого кадмия, свинца и олова, а также очень чистых цинка, алюминия, серебра и золота при комнатной температуре может сравниться с деформацией стали при высоких температурах, так как в том и другом случае будет иметь место горячая обработка давлением. Такое утверждение вытекает из того положения, что все указанные выше металлы (не считая стали) быстро рекристаллизуются при комнатной температуре после сравнительно интенсивного обжатия.

В последние годы развивается новый способ упрочнения – термомеханическая обработка, которая разделяется на высокотемпературную(ВТМО) и низкотемпературную(НТМО). При ВТМО сталь, нагревают выше точкиАС₃ , деформируют, немедленно запаливают во избежании рекристаллизации аустенита и затем отпускают. При НТМО обработке сталь обрабатывают давлением в состоянии переохлаждённого аустенита (400⁰-500⁰ С).

По сравнению с обычной термической обработкой в результате термомеханической обработки повышаются показатели прочности и особенно сильно показатели вязкости- ударная вязкость, удлинение и относительное сужение площади поперечного сечения.

Повышение механических свойств при термомеханической обработке происходит вследствие того, что из деформированных зёрен аустенита образуются более мелкие пластинки мартенсита.