5.Деформация металлов и сплавов.

Деформация - явление изменения формы и размеров тела под влиянием приложенных нагрузок. Основные методы: дробеструйная обработка, ковка и штамповка, листовая прокатка. Упругая деформация – вызывает лишь изменение межатомного расстояния в кристаллич. структуре, снятие нагрузки приводит кристаллич. решетку в исходное положение. При пластической деформации одна часть кристалла перемещается по отношению к другой и после снятия нагрузки не возвращается. Скольжение - последовательное перемещение части кристалла по отношению к другой, в результате перемещения уже сущ-их дислокаций или только что возникших. Пластическая деформация: внутрикристалитная, межкристалитная ( возникает путем поворота перемещ. одних зерен относительно других). При больших степенях деформации в результате процессов скольжения зерна происходит изменение формы зерен, они вытягиваются в направлении приложенной нагрузки и образуют волокнистую структуру - текстура деформаций. Увеличение степени и интенсивности пластической деформации приводит к повышению плотности дислокаций. Из-за наличия в металле границ зерен, границ блоков, неметаллических включений, движение дислокации затруднительно и металл упрочняется. Упрочнение металла пластической деформацией наз наклепом. В результате пластич. дефор. с ростом плотности дислокаций возрастает предел прочности, увеличивается твердость, пластичность, вязкость уменьшается, происходит изменение физических св-тв. Наклеп создает благоприятное снижающее напряжение что повышает твердость, износостойкость. Наклеп происходит ниже температуры рекристаллизации.

6. Рекристаллизация пластически деформированных металлов и сплавов.

Пластическая деформация приводит к созданию неустойчивого состояния металла. Из-за возросшей внутренней энергии в металле возникают самопроизвольные силы, направленные на возврат металла в более устойчивое структурное состояние. Данные процессы называются рекристаллизацией. Возврат включает в себя отдых и полигонизацию. Рекристаллизация состоит из первичной, собирательной и вторичной стадии. Процесс возврата и рекристаллизации протекают при комнатных температурах. Стадия отдыха наступает при температуре от 100-200 или половины температуры плавления металла. В результате в металле уменьшается плотность точечных дефектов. Прочностные и пластические св-ва Me не изменяются. Нагревая металл до температур 300-450 в нем возникает процесс формирования и роста блочной структуры в деформированных зернах. Данное явление наз. полигонизацией. Она приводит к снятию упругих искажений кристалической структуры и более полному восстановлению физ. св-тв. Механические св-ва при этом практически не изменяются, а в микроструктуре остается текстура деформации. В интервале 450-700 протекает первичная рек-ция. Она характеризуется зарождением и ростом на границах зерен и блоков, новых зерен. Если металл нагреть выше 700 то наступает собирательная стадия рек-ции. Рост одних зерен за счет других. Механизм роста зерен зависит от температуры, при низких Т рост зерен осуществляется по механизму слияния, при высоких Т за счет границ зерен. Температра рекри-ции имеет важное значение. Что бы восстановить структуру и св-ва Ме его надо нагреть выше температуры рекристализации такая обработка наз рек-ционный отжиг. После данной обработки Ме можно заново подвергать прокатке, протяжке и волочению.

7. Строение сплавов. Твердые растворы.

Сплавом называют результат сплавления двух или более компонентов. Компоненты - это химически индивидуальные вещества образовывающие сплав.

Фаза – однородная часть системы ограниченная поверхностью раздела, при переходе через которую состав и свойства меняются скачкообразно.

В зависимости от характера компонентов, в сплаве могут образоваться хим. соединения, твердые растворы, механические смеси.

Хим. соединения образуются при строго определенном количественном соотношении атомов.

Механические смеси. Некоторые компоненты при сплавлении не взаимодействуют с образованием хим. соединений или твердых растворов. Они образуют механические смеси. Механические смеси отличаются от хим. соединений и твердых растворов тем, что в них сохраняются типы решеток характерных для сплавляемых компонентов.

Твердые растворы образуются в том случае, когда в кристаллической решетке одного компонента атомы замещаются на атомы другого компонента. Это твердые растворы замещения. Бывают твердые растворы внедрения, твердые растворы вычитания.

Твердые растворы внедрения.

Твердые растворы внедрения образуются, когда атомы одного компонента внедряются в пустоты или дефекты другого компонента. Такое возможно лишь в случае большого различия в атомных радиусах компонента. Твердые растворы внедрения образуют металлы с углеродом, азотом и твердые растворы замещения.

Твердые растворы вычитания.

Они образуются на базе хим. соединений при недостатке атомом одного из компонентов. Отдельные узлы кристаллической решетки растворителя остаются вакантными.