Hatása hideg képlékeny és újrakristáiyosodásához szerkezete és tulajdonságai az acél
Célkitűzés: Megvizsgálni a hideg képlékeny a szerkezete és tulajdonságai (keménység) acélra; megvizsgálja a hatása fűtési hőmérséklet a tulajdonságok (keménység) hideg lágyacél.
Gépek és eszközök: egy sor kész microsections mikroszkóp MIM-7, keménység, féknyereg.
Képlékeny alakváltozás és átkristályosítással. Hideg képlékeny alakváltozás változást okoz a fém szerkezet, és ennek következtében, a változó fém tulajdonságai.
A jelenségek a fém miatt képlékeny alakváltozás változtatható. Ezek három csoportba sorolhatók:
a) változó alakja és kristályokat (szemcseméret);
b) változások a krisztallográfiai térben orientált viselésére;
c) a változás a belső szerkezet minden egyes finom kristály.
Képlékeny deformációt végre csúsztatva (nyírási) vagy együttműködő. Slip (offset), hogy mozog az egyik része a kristály a másikhoz viszonyítva bizonyos síkok és irányok. A testvérvárosi végzi forgó kristály hangerőt egy bizonyos szögben.
Számos tanulmány kimutatta, hogy a csúszó és forgató végzik mentén síkok és irányok a legtöbb sűrű tartalmaz. Minél több fém, mint repülőgépek, annál nagyobb a kapacitás képlékeny alakváltozás. A fémek és ötvözetek köbös rácsok K8 és K12 nagyobb képlékenység, mint a fémek és ötvözetek hexagonális rácsok G12 és G6.
Mentén síkok amelyben volt egy eltolódás és méretezése a szomszédos kristályrács torzulás történik, amely keményedését okozza az ötvözet. Ezért a következő csúszás következik be egy másik párhuzamos síkban és magasabb feszültségen.
csúszó a folyamatot nem lehet elképzelni, mint az egyidejű mozgatásával minden atom a csúszás síkon van, mint a csoport mozgó atomok szükséges feszültség százszor nagyobb, mint a dia kínálat. Például, az egykristályok vas legkisebb elméleti csúszási szilárdság 23.000 MPa, és a tényleges csúszás szilárdsága 290 MPa, ami majdnem 100-szor kisebb, mint az elméleti; alumínium igazi erőssége csaknem 500-szor kisebb, mint az elméleti réz 1540-szer.
Az ilyen nagy eltérés az elméleti és a tényleges erejét a fém jelenléte által okozott számos valós kristályrács hibák.
Viszonylag könnyű mozgását atomok a csúszó síkokban jelenléte miatt ezekben a síkokban lineáris hibák - diszlokációk. Diszlokációk lineáris és a csavart. A formáció a lineáris diszlokáció lehet reprezentálni a bevezetése felesleges ideálisan konstruált kristály krisztallográfiai félsíkra atomok az extra nevezett (ábra. 14).
Ábra. 14. Az áramkör képződése lineáris diszlokációk:
AB - ficam sor; CD - lineáris elmozdulás slip sík
Az alsó széle az extra AB okoz nagy torzulást a kristályrács, amely az úgynevezett zavar vonalon. Körül a diszlokáció vonalak koncentrálódik a rugalmas torzulás a kristályrács. Fent a diszlokáció vonal, amely az extra funkciók, a kristályrács összenyomódik, és a zavar vonal, amely nem az extra nyújtva. diszlokáció hossza elérheti a néhány ezer atomi távolságokkal rács.
Ha a mozgás a ficamok fordul atomok ellensúlyozta kisebb mennyiségben az atomi távolság, amely előírja, hogy kis erőfeszítéssel. Ez akkor fordul elő, mert az atomok feküdt a zavar vonal nem egyensúlyi; elmozdul a normális helyzetben Kificamodott atomok beköltözik az egyensúlyi helyzet még egy kis feszültség, és az atomok a normál helyzetben a telepített.
A képlékeny alakváltozás folyamat nemcsak a mozgás diszlokációk jelen van a kristály, hanem a nagy mennyiségű új diszlokációk különböző kristálytani síkok és irányok. Ha az utat a diszlokációk találkozik akadályokat formájában más ficamok vagy hibák más típusú, a mozgás a diszlokáció folyamat lelassul, és a nagy külső erők van szükség leküzdeni ezeket az akadályokat.
A diszlokációsűrűség a deformálatlan fém lehet 10 6 -10 8 diszlokációk 1 cm -2. deformáció után az azonos fém el nem éri 10 10 -10 12 cm -2 diszlokációk.
Így a teremtés diszlokációk - az egyik legfontosabb jelenségek, amelyek során a képlékeny alakváltozás.
Egy bizonyos (kritikus) diszlokációk sűrűségének és egyéb hibák és torzulások a kristályrács az anyag erőssége növekszik, csakúgy, mint a szabad mozgás akadályait diszlokációk. Minél több torz rács a gabona és a határok közötti blokkok, annál nehezebb, hogy csúszik végig a kristálytani síkok és irányok.
Amikor képlékeny alakváltozás a test polikristályos szemcsék deformálódnak különböző módon: az első helyen deformálódik azok szemek, az könnyen csúszik sík legkedvezőbben elhelyezve, hogy az alkalmazott erő.
A fejlesztés a képlékeny alakváltozás megváltozik a szemcsék alakja, gabona megfigyelt forgatások egymáshoz képest, zúzás a szemcsék és azok kialakulását egy adott kristálytani orientációjától - textúra alakváltozás lép fel. Ami a jelenlegi erőssége a gabona húzott feszültség alatt, és merőlegesen helyezkednek el, hogy a tömörítés során. Fém válik, mint rostszerkezet. fénykábele az összes szennyeződést található a szemcsék. Texturált anyag anizotrop, azaz mechanikai és fizikai tulajdonságok különböző irányokba különböző.
Így képlékeny alakváltozás, bármi módon nem kerül sor (húzás, nyomás, hajlítás, hengerelt, rajz, stb), ami torzítja a kristályrács, mozaik blokkokat osztott struktúra és a változó alakja a szemek alkotó struktúra változások minden tulajdonságai fémek és ötvözetek.
Szilárdsági jellemzői (keménység, szakítószilárdság, folyáshatár, folyáshatár) növekvő mértékű képlékeny alakváltozás nőnek; jellemzőit merevségük és (nyúlás, csökkentése területén, ütésállóság) esnek. A képlékeny alakváltozás folyamat megváltoztatja a fizikai tulajdonságokat: a sűrűség csökken, korrózióállóság, a mágneses permeabilitás, koercitív erő növekszik, az ellenállás növekszik, thermoelectromotive erő változásokat.
Fokú deformációját több mint 70% növeli a szakítószilárdsága fél - két alkalommal, és néha háromszor, jellegétől függően a fém és az a fajta nyomás kezelést. Nyúlás ezt csökkenteni 10-20, és néha akár 30-40 alkalommal.
Megkeményedése fémek és ötvözetek, eljárással kapott képlékeny alakváltozás az úgynevezett hidegen keményedő vagy hidegkeményedéssel.
Fém származó állapotok alakítási keményedés instabil, metastabil fokozott szabad energia. Ezért, még szobahőmérsékleten is, a hidegen alakított metalleprotekayut spontán diffúziós folyamatok vezető deformált fém egyensúlyi állapotban. Emelt hőmérsékleten, ezek a folyamatok zajlanak gyorsabb. Mértékétől függően a deformáció, a hőmérséklet és a melegítési idő a hidegen alakított fém áramlás különböző típusú strukturális változásokat, amelyek két szakaszra oszlik: visszatér és átkristályosítással. Másfelől, a visszatérő lépés magában foglalja élet polygonization és átkristályosítási lépés - a primer átkristályosodás (átkristályosítás kezelés) és a gyűjtőegység vagy szekunder átkristályosítással.
Nyugalmi (vagy visszatérése az első fajta) történik diffúziós mozgás és megsemmisülés (kölcsönös pusztítás) pont hibák, csökken a koncentrációja megüresedett. A hálózatok, amelyek eltávolítják részben rugalmas torzítás a kristályrácsban, és ezáltal részben visszanyeri a mechanikai és fizikai tulajdonságok. fém mikroszerkezete és kristálytani orientációja a szemek gyakorlatilag nem változik. A hőmérséklet, a többi vas megfelel 300-350ºS.
Polygonization (vagy visszatér a második fajta) történik magasabb hőmérsékleten (450-500ºS vas). Ez jellemzi az a tény, hogy van egy szisztematikus mozgása ficamok és ficam csoport sorozat (ábra. 15). A diszlokációk vannak elrendezve egymás fölött, amely egy függőleges elmozdulás alacsony szögben határokat, amelyek az egymás melletti, aiszemcsékbe kis dezorientáció rácsok. Ennek eredményeként további visszavonása rugalmas rács torzítás és jobban visszanyeri fizikai tulajdonságait. Mechanikai tulajdonságok ezáltal kismértékben változhat, hiszen zajló folyamatok a gabona és szemes önmagukban nem változtatják formájukat.
Magasabb hőmérsékleten (Tne -. Átkristályosítás indítási hőmérséklet, 24. ábra) meghatározni az egyes anyagok kezdődik az újabb szemek visszirányú optikai
Ábra. 15. polygonization rendszer:
és - a kaotikus eloszlása ficamok hajlított kristály; b - fal után zavar a polygonization
szerkezetét. Tehát van egy teljes erőtlenség a deformált anyag. Mechanikai és fizikai tulajdonságok szerzett a korábbi értékeket (lásd. Ábra. 24). Kialakulását és növekedését új szemcsék a kevésbé torzult rács miatt a kezdeti deformált szemcsék úgynevezett átkristályosítással kezelést. vagy primer átkristályosítással. A hajtóereje átkristályosítással az az energia torzulása a deformált szemcsék.
A hőmérséklet a rekrisztallizáció (18) számos tényezőtől függ, elsősorban a fokú deformációját az anyag, a kémiai összetétel, a szennyezések mennyiségét abban; természete az anyagot a szemcseméret deformálása előtt, az alakítási hőmérséklet. Ez határozza meg, hogy
ahol Trekr. - abszolút hőmérséklet átkristályosítással; a - tényező figyelembe véve a fenti tényezőket; Mp. - abszolút olvadási hőmérséklete az anyag.
A vasat és más fémeket kereskedelmi tisztaságú minimális átkristályosítással hőmérsékletet úgy határozzuk meg a képlet LA Bocsvar (19):
A hőmérséklet növelése (t1. Cm. Ábra. 16), vagy a megnövekedett tartózkodási idő vezet gabona növekedése, azaz kis felszívódás történik, termodinamikailag instabil szemek nagyobb. Egy ilyen eljárás az úgynevezett kollektív vagy szekunder átkristályosítással. Ez átkristályosítási lépésben nem kívánatos a gyártási, mivel képződéséhez vezet inequigranular.
Ábra. 16. Hatás a melegítés a mechanikai tulajdonságait és mikroszerkezetét hidegen megmunkált fém
átkristályosítás hőmérséklete nagy gyakorlati jelentőségű. Annak érdekében, hogy a képlékeny alakváltozás az anyag megkeményedése (keményedés), meg kell végezni alatti hőmérsékleten az átkristályosítási hőmérsékletet. Az ilyen kezelés nazyvaetsyaholodnoy nyomást. Ha a nyomás kezelést végezzük feletti hőmérsékleten az átkristályosítási hőmérsékletet, amely akkor jelentkezik, ha a deformációs eltávolításra kerül átkristályosítási eljárás és az anyag meglágyul. Ez a feldolgozás az úgynevezett nyomás alatti forró.
Termikus művelet álló melegítésével deformált anyag feletti hőmérsékletre Trekr. expozíció és az ezt követő lassú hűtés (a kemence) nevezzük átkristályosító hőkezelés.
Gyakorlatilag újrakristályosító lágyítás hőmérséklete a fent kiválasztott a számított általában 200-300ºS hogy gyorsítsa az újrakristályosodási folyamat. A vas és a lágyacél, ezen a hőmérsékleten vesszük 650-700ºS.
Azt találtuk, hogy a gabonatermesztés különösen erős után egy kis mértékű deformáció, az úgynevezett kritikus mértékű deformáció # 949; kr. (Ábra. 17).
A kritikus fokú deformációt egyenlő 5,6% vas; lágyacél 7-15%.
Ha a kritikus deformáció mértékben lehetséges kölcsönös megsemmisülését ficamok saját termikus mozgás, ami hozzájárul a fokozatos csökkenését számának diszlokációk a szemcsék és összevonása több szemek egyetlen nagy.
A kritikus fokú deformációt el kell kerülni, mivel átkristályosítás után hőkezelés durvastruktúra van egy csökkentett szívósság, alacsonyabb # 963; c. # 963; 0,2 és # 948;.
Ábra. 17. Befolyás a fokú deformációt a szemcseméret átkristályosítás után lágyítás
Az, hogy a teljesítmény
Ebben a munkában a hallgatók megismerkednek az alakját változtatni, szemcseméret és keménysége a fém alá, hideg képlékeny és átkristályosítással hőkezelés.
Működés közben, a következőképpen kell eljárni.
1. Adjon egy összefoglaló a pozíciókat a főbb elméleti Nij.
2. laboratóriumi minták gyűjtése tanulni rajzolni a táblázatban. 6 megmagyarázni a mikroszerkezet egy deformálatlan része a mintadarab és a mintákat vetettük alá hideg képlékeny deformáció különböző mértékben (ábra. 18), és állítsa a keménysége a mintát a fokát képlékeny alakváltozás a felületek.
Ábra. 18. A mintát vetjük alá hideg képlékeny alakváltozás különböző mértékű
A mértéke hideg képlékeny deformációt arányként számítjuk ki a százalékban (20):
ahol H0 - minta vastagságának előtt hideg képlékeny, mm;
hi - a minta vastagsága a hideg után képlékeny alakváltozás, mm;
Az eredmények vannak írva a táblázatban. 5.