18. Перекристаллизация стали. Влияние на структуру и свойства.

Перекристаллизация - это упрочнение металлов в сплаве путем измельчения зерна, происходящего при нагреве или охлаж­дении в результате полиморфного превращения (перестройка кристаллической решетки).

Причиной измельчения зерен является полиморфное превра­щение.

Сплав: “Fe-Cr”

 ТВ. р-р. Fe в Cr [*];

 ТВ. р-р. Cr в Fe [X];

1) При 20oC: 2 ) t1- При нагреве в двухфазную область происходит об­разование зерен новой фазы (гамма), размеры которых меньше чем исходной фазы (гамма). 3) t1->t2: Появляются новые центры крист., заполняющие весь объем. Новые зерна (гамма) значительно не изменяют своих размеров до тех пор, пока не произойдет пол­ная перекристаллизация (альфа->гамма).
4) При нагреве t3>>t2 на­чинается рост зерен гаммы - фазы. Поэтому температуру t4 нагрева следует выбирать немного выше точки t2. Это приводит к ухудшению с-в. Наряду с повышением прочности улучшаются пластичность и вязкость. 5) t4->20oC (гамма->альфа) В рез.: мелкие зерна

19. Дисперсионное твердение. Сплавы, упрочняемые дисперсионным твердением

Дисперсионное твердение - упрочнение сплава за счет вы­делений из пересыщенного и поэтому неравновесного твердого раствора большого количества мелких (дисперсных) частиц, ко­торые препятствуют пластическому деформированию и тем самым упрочняют сплав. Происходит в сплавах с частичным распадом твердого раствора.

P - max растворимость Cu в Al;

Наклонная линия на "P-Q" диаграмме указывает на уменьш. растворимости Cu в альфа – ТВ. р-ре при сни­жении темп.. Это вызывает образ. вторичных крис­таллов избыточного компонента.

При медл. охлажд. сплава (I) в нем протекает диф­. превращ.: из ТВ. р-ра  выделяются, частицы второй фазы CuAl₂(2) и происходит их коагуляция (округление частиц). В резу­льтате образуется равновесная двухфазная структура, состоя­щая из зерен ТВ. р-ра (CuAl₂(2)).

Прочностные свойства сплава невысокие, пластичность и вязкость сравнительно высока. Структура приближается к равновесной.

Состоит из закалки и старения.

1. Закалка – оп. термич. обраб., закл. в нагреве изд. выше критич. темп. и охлажд. со скор., достаточной для подавления диф. процес­сов и получения неравновесной структуры: пересыщ. твер­дого раствора.

1) нагрев изделия до t=550°С (температуры немного выше критической) ;

2) Max быстрое охл. сплава с целью подавить выд. из  частиц CuAl₂ (в воде).

Подавляется все диф. превращ. и получ. неустойч. ТВ. р-р.

2 . Старение -окончательная операция термической обработки, заключающаяся в нагреве закаленного сплава до тем­ператур ниже критических и охлаждения с целью получения за­данных структуры и уровня свойств и снятия внутренних напря­жений.

Структура сплава приближается к равновесной.

Упрочнение наступает в процессе старения.

20. Деформация упругая и пластическая. Упрочнения металлов при пластической деформации.

П од действием приложенных извне сил металл изменяет свою форму, относительные размеры. Изменение их называется деформацией.

Упругой деформацией (линия ОА) называют деформацию, влияние которой на форму, структуру и свойства тела полностью устраняется после прекращения действия внешних сил.

Под действием внешней силы изменяется расстояние между атомами в крист. реш.. Снятие нагрузки устраняет причину, вызвавшую изменение межатомного расстояния, атомы становятся на свои места => деф. исчезает.

При нагружении выше предела текучести и при последующем снятии нагрузки возникает остаточная деформация. Процесс, вы­зывающий остаточную деформацию, называется пластическим де­формированием.

Выше т. А нарушается пропорциональность между напряжением и деформацией, напряжение вызывает остаточную деф.. Величина равна горизонтальному отрезку от штриховой линии до сплошной кривой.

При пластической деф. одна часть кристалла перемещается по отношению к другой. Если нагрузку снять, то перемещенная часть кристалла не возвратиться на старое место и деф. сохраняется. Эти сдвиги обнаруживаются при микроструктурном исследовании. Оно сопровождается дроблением блоков мозаики внутри зерен.

Наклон прямой ОА показывает жесткость мет. (характеризует то, как нагрузка изменяет межатомные расстояния).

Тангенс угла пропорционален модулю упругости .

-момент появления пластической деформации;

-предел текучести(напряжение, вызыв. остаточную деф., равную 0,2% от длины);

-max напряжение достигнутое при деф.;

Наклеп - упрочнение мет. под действием пласти­ческой деформации.

Пластическая деф. осуществляется путем перемещения дислокаций.

Наклеп используют, когда другие способы не годятся. Он повышает предел выносливости.

Реализуется в рез. обдувки пов. стальной дробью.

Чтобы восстановить пластичность мет. подвергают нагреву