2.Явления сопровождающие деформацию заготовки с ростом температуры(диффузия, возврат, рекристаллизация).

. Диффузия протекает быстро в холоднодеформированном металле, имеющем избыточную внутреннюю энергию в результате искажения кристаллической решётки. Скорость диффузии можно определить по формуле:

D = A e ^Q/RT (2.1)

Где D – коэффициент диффузии, мера скорости диффузии в рассматриваемом случае,

А – постоянная, зависящая от металла которая в общем определяется межатомным расстоянием и средней частотой колебания атомов ( для большинства атомов и сплавов она составляет 10^-4 – 10⁴ соответствующих единиц ),

Q – энергия активации для диффузии в данной системе( для большинства металлических систем имеет величину порядка 10000 – 150000 кал ),

R – газовая постоянная (на моль).

Существенное влияние на скорость диффузии оказывает температура. Так повышение температуры на 10⁰ вблизи комнатной увеличивает скорость диффузии в два раза, а при повышении температуры на 100⁰ скорость диффузии увеличивается в 1024 раза по сравнению с её исходной величиной. Диффузия влияет на процессы, происходящие в металлах (рост зёрен, полиморфные превращения, дисперсионное твердение и т.п.), она обуславливает медленное восстановление утраченных в результате пластической деформации исходных свойств металла.

Процесс снятия упругих напряжений и искажений в решётке путём перемещения атомов в пределах одного зерна, не сопровождающийся пластической деформацией, обычно называется отдыхом, или возвратом, так как при этом происходит частичное возвращение искажённой решётки к нормальному состоянию, а вместе с тем наблюдается и частичное возвращение свойств отдельных кристаллов. У чистых металлов возврат наблюдается при температурах выше (0,25 – 0,30)Т _{пл. ,} где Т _пл. – абсолютная температура плавления.

Возврат в процессе обработки приводит к некоторому уменьшению сопротивления деформированию и к увеличению пластичности. Тем не менее деформирование при температурах возврата сопровождается упрочнением хотя интенсивность его несколько меньше.

Явление возврата не оказывает влияние на размеры и форму зёрен, которые при обработке давлением как с возвратом, так и без него вытягиваются в направлении более интенсивного течения металла. Возврат также не препятствует образованию текстуры при деформации.

С повышением температуры скорость возврата увеличивается, так как при этом интенсифицируются диффузионные процессы. Эффект возврата снижается в случае повышения скорости деформации при неизменной температуре. Нагрев холоднодеформированного металла до температуры возврата не оказывает заметного влияния на показатели его механических свойств (показатели прочности незначительно уменьшаются, а показатели пластичности несколько увеличиваются). В тоже время возврат повышает сопротивление коррозии и резко уменьшает самопроизвольное растрескивание деталей, полученных холодной штамповкой, которое происходит под действием остаточных напряжений при уменьшении сопротивления разрушению за счёт межкристаллической коррозии.

У некоторых металлов и сплавов, например углеродистой стали, при температурах возврата может возникать явление старения, оказывающее противоположное возврату влияние на механические свойства. Полагают, что изменение механических свойств в процессе старения происходит вследствие выпадения мелкодисперсных частиц примесей по плоскостям скольжения.

Дальнейшее повышение температуры деформируемого металла сверх температуры возврата ведёт к возникновению процесса рекристаллизации.

Рекристаллизация при пластическом деформировании заключается в появлении зародышей, возникновении и росте новых зёрен взамен деформированных. Новые кристаллы отличаются от старых размерами, формой, ориентировкой. Они не обладают энергией остаточных напряжений и не имеют упрочнения, вызванного предшествующей деформацией.