40) Наклеп. Влияние степени наклепа на структуру и механические свойства стали.

42) Способы упрочнения стальных изделий. Наклеп.

Если нагрузка превысила предел текучести, то после снятия ее останется деформация. Если затем опять нагружать ме­талл, то способность его к пла­стической деформации уменьшится, предел текучести повысится; т. е. чтобы вызвать пла­стическую деформацию, следует при­ложить большие напряжения. Это значит, что металл стал прочнее. Упрочнение металла под действием пластической деформации называет­ся наклепом, или нагартовкой.

По мере увеличения степени деформации (уменьшения поперечного сечения) предел прочности(σв) растет, а относительное удлинение (σ) падает. Пластическая деформация вносит существенные изменения в строение металла.

Кристаллическая структура пластически деформированного ме­талла характеризуется не только искажением кристаллической ре­шетки, но и определенной ориентировкой зерен —текстурой.

Беспорядочно ориентированные кристаллы под действием дефор­мации поворачиваются осями наибольшей прочности вдоль направ­ления деформации.

С увеличением деформации степень текстурованности возрастает и при больших степенях деформации достигает 100 %, т. е. все зерна оказываются одинаково ориентированными.

Не следует думать, что в результате деформации зерно измель­чается. В действительности оно только деформируется, сплющивается и из равноосного превращается в неравноосное (в виде лепешки, блина), сохраняя ту же площадь поперечного сечения.

Таким образом, пластическая деформация вызывает изменение внутреннего строения зерна и его формы, а после определенной ее величины и уменьшение плотности из-за образования несплошностей (пор)

41) Рекристаллизация. Размер зерна при рекристаллизации. Критическая степень наклепа.

Рекристаллизация, т.е. образование новых зерен, может начинаться с заметной скоростью после нагрева выше определенной температуры. Чем выше частота металла, тем ниже температура рекристаллизации. Температура рекристаллизации сплавов, как правило, выше температуры рекристаллизации чистых металлов и в некоторых случаях достигает 0.8 Tпл. Наоборот, очень чистые металлы имеют очень низкую температуру рекристаллизации 0.2 Тпл и даже 0.1 Тпл.

После того как рекристаллизация ( 1 стадия) завершена, строение металла и его свойства становятся прежними, т.е. которые он имел до деформации.

Температура рекристаллизации имеет важное практическое значение. Чтобы восстановить структуру наклепанного метала его нужно нагреть выше температуры рекристаллизации.

Рекристаллизация протекает не во время деформации, а сразу после ее окончания и тем быстрее, чем выше температура. При очень высокой температуре, значительно превышающей температуру рекристаллизации, она завершается в секунды и даже сотые доли секунд.

Рекристаллизация начинается с роста зерна: размер зерна получается тем больший, чем выше температура.

Процесс рекристаллизации можно разделить на 2 этапа:

1) первичная рекристаллизация или рекристаллизационная обработка, когда вытянутые вследствие пластической деформации зерна превращаются в мелкие округлой формы беспорядочно ориентированные зерна

2) вторичная, или собирательная рекристаллизация, заключающаяся в росте зерен и протекающая при более высокой температуре.

Для мягкой стали имеется так называемая критическая степень наклепа, которая даже при невысоких температурах рекристаллизации приводит к чрезмерному росту зерна стали.

Степень обжатия, после которой рекристаллизационный отжиг вызывает гигантский рост зерна,называется критическим наклепом (критическая степень деформации).

Поэтому при холодной прокатке листовой стали на металлургических заводах применяют обжатия от 30 до 60%, или, если оборудование завода этого не позволяет, дают незначительное обжатие в I—2%, чтобы не получить при обжатии 7—\5% критического наклепа, приводящего при отжиге к очень большой крупнозернистости, низким механическим свойствам и плохой штампуемости листов.