3. Материалы, приборы, оборудование

Для выполнения лабораторной работы необходима коллекция шлифов образцов молибдена, прокатанных с различными степенями деформации и отожженными при различных температурах и Атлас микроструктур металлических материалов [5] .

Изучение коллекции шлифов студенты проводят на металлографических микроскопах МИМ-7 с набором оптики для получения различных увеличений. Измерение твердости образцов проводится на приборе ТК по методу Роквелла.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Ознакомиться с теоретическими сведениями.

4.2. Получить набор микрошлифов образцов молибдена, прокатанных со степенью деформации ε = 60% и отожженными при температурах от 1100 до 2000 ^оС.

4.3. Все микрошлифы рассмотреть под микроскопом при различных увеличениях.

4.4. Изучить, зарисовать и кратко описать микроструктуру всех образцов. Описать характерные особенности структурообразования каждого исследованного образца.

4.5. Измерить твердость всех образцов на приборе ТК и построить зависимость твердости от температуры рекристаллизационного отжига.

4.6.Зная температуру плавления технически чистого молибдена (~2650⁰С), рассчитать температуру начала рекристаллизации и сопоставить с видимым изменением структуры и твердости.

5. Содержание отчета

5.1. Цель работы.

5.2.Краткое изложение теории процесса изменения микроструктуры и свойств металла при его нагреве после холодной пластической деформации.

5.3. Рисунки и описание микроструктур всех образцов.

5.4. Выводы о причинах разупрочнения и изменения микроструктуры при рекристаллизационном отжиге образцов молибдена после холодной пластической деформации.

6. Контрольные вопросы

1. Какие процессы идут при нагреве деформированного металла?

2. Каков термодинамический стимул этих процессов?

3. Какие процессы протекают при возврате?

4. Какие структурные изменения наблюдаются при возврате?

5. К какому эффекту приводит развитие полигонизации?

6. Что такое рекристаллизация?

7. На какой стадии рекристаллизациооного отжига происходит наиболее интенсивный рост зерен?

8. На какой стадии рекристаллизациооного отжига происходит основное уменьшение прочности?

9. Какие структурные изменения наблюдаются при первичной рекристаллиции?

10. 0т каких факторов зависит температура начала первичной рекристаллизации?

11.Какие структурные превращения происходят при вторичной рекристаллизации?

12. Чем обусловлено разупрочнение и восстановление пластичности металла после рекристаллизационного отжига?

13. Как изменяется размер рекристаллизованного зерна с увеличением длительности отжига при данной температуре?

14. Как изменяется длительность рекристаллизационного отжига с повышением температуры нагрева?

15. Исходя из каких условий назначают температуру рекристаллизацион-норго отжига?

16. Какие структурные превращения происходят при собирательной рекристаллизации?

17 Как изменяются механические свойства материала на стадиях первич-

ной и собирательной рекристаллизации?

18. Как диаметр рекристаллизованного зерна зависит от степени предварительной деформации?

7. Рекомендуемый список литературы

1. Бернштейн М.Л. Структура деформированных материалов. М.: Металлургия, 1977. - 432 с.

2. Гольдштейн М.И. Металлофизика высокопрочных сплавов. М.: Металлургия, 1986. - 312 с.

3. Механизмы упрочнения твердых тел. Пер. с англ. / Под общ. ред.. М.Л. Бернштейна. М.: Металлургия, 1985. - 368 с.

4. Материаловедение. Б.Н.Арзамасов, П.И.Сидорин, Г.Ф.Косолапов и др.: Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1996. - 384 с.

5. Атлас микроструктур металлических материалов. В трёх частях. Часть 1. Особенности кристаллизации и структурообразования металлов и сплавов. Учебное пособие. В.Я. Котенева, Г.В. Маркова.- Тула; ТулГУ, 2008. - 100 с, 97 ил.

6. Практическая металлография/ Р.И. Малинина и др. - М.: Интермет Инжиниринг, 2002.-240 с.: ил.

7. Горелик С.С., Добаткин СВ., Капуткина Л.М. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: МИСиС, 2005. 431 с.

8. Микроструктура металлических сплавов: Лаб. Практикум / Р.И. Малинина, В.Ю. Введенский, Е.С. Малютина и др.; Под ред. Р.И. Малининой и В.Ю. Введенского. - М.: МИСиС, 2007. - 198 с.

Примечание

¹Переползание - движение дислокаций перпендикулярно плоскости скольже­ния за счет присоединения к линии дислокации атомов или отрыва атомов от нее.

٭При температуре плавления скорость диффузии у всех чистых металлов примерно одинакова: за 1 ч атомы диффундируют на ~60 мкм. Одинакова скорость диффузии и при одинаковых сходственных температурах Т/Т_пл .

²Атмосфера Коттрелла – цепочка примесных атомов (С, N и т.д.) вдоль линии крае­вой дислокации.

³Слово «нормальный» здесь обозначает «обычный». Нормальным рост называется потому, что идет в любой структуре, независимо от того, как она получена: в результате обычной кристаллизации, или первичной рекристаллизации, или каким-либо другим способом.

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

Естественнонаучный факультет

Кафедра «Физика металлов и материаловедение»