kúszás
Tárgy 4.PLASTICHESKAYA deformáció.
Keménység és kristályosodás
Alapvető kérdések a téma:
- rugalmas és képlékeny alakváltozás
- keménység és átkristályosítással;
- koncepció a hideg és meleg deformáció.
A rugalmas és képlékeny alakváltozás. szilárdság növelése útvonal
Feszültség bármilyen ok alakváltozás a test, hogy van, megváltoztathatja alakját és méretét. A növekedés deformációs feszültség növekszik. Amikor a szervezet azon képességét, hogy deformálódik kimerül, akkor a pusztulástól. Az a képesség, az anyag ellenállni deformáció és törési szívósság nevezzük.
A deformáció lehet rugalmas és képlékeny (ábra. 1). A rugalmas deformáció már csak a felhasználás során a terhelés és teljesen eltűnik abbahagyása után. A rugalmas deformáció mechanizmus változtatni a az atomok közötti távolság irányába működtetőerő. Képlékeny alakváltozás következik be változás a test alakja és mérete, megmarad eltávolítása után a terhelést. A fő mechanizmusa képlékeny alakváltozás a váltás atomok.
Ha változás történik az ideális kristályrács, köteles végrehajtani, hogy megszakítja a kapcsolatot az összes atom a nyírási síkban. Ebben az esetben a nyírófeszültség (elméleti erősségét) kiszámítható a következő képlet: S = G / 2 p »0,16G, ahol G - nyírási modulus.
Valóban, kísérletileg meghatározott értékek szilárdságú fém „whisker” (monokristályos szálak lényegében mentes kristályhibák) közel vannak a számított értékekkel. Azonban az erő valódi fém száz és ezer alkalommal kisebb. Ez a különbség az elméleti és kísérleti úton meghatározott erősségét fémek magyarázható tökéletlenségei a kristályszerkezet. Ha van egy több diszlokációk a kristály eltolódása egymáshoz képest a másik nem kíséri megrepedése atomközi kötvények, és zajlik a mozgás (csúszás) diszlokációk. Hipotézis részvétele elmozdulások képlékeny kristályok javasolták a közép-30-as, és csak miután 15-20 év (létrehozása után a transzmissziós elektronmikroszkóp), megerősítette a kisérlet. A mechanizmus a képlékeny alakváltozás, alapján a csúszás diszlokációk mozgásával kapcsolatos a padló szőnyeg, amely speciálisan szeres (2. ábra).
Mozgó redők igénylő, viszonylag kis erőfeszítéssel, ami az elmozdulás a teljes szőnyeg ugyanabba az irányba. szeres funkció fémes kristályok végre telepítését. Diszlokációk mozgásával per atomközi távolsági bekövetkezik anélkül, hogy elszakadna atomi kötések, és előírja, csak egy kis elmozdulása atomok (egy atomközi távolsági kisebb) közelében a diszlokáció mag.
Ennek megfelelően a fém plaszticitás (a képesség, hogy shift) jelenléte által okozott zavar, és függ a mobilitási diszlokációk. A nyújtható fém diszlokáció könnyen mozgatható. A nehézség diszlokációmozgás bármilyen módon vezet keményedés. akadályozhatják mozgását ficamok és szemcsehatárok aiszemcsékbe, rugalmas torzulás a kristályrács (például oldódásakor idegen atomok) diszpergált zárványok (részecskék a második szakasz), és más zavar. Ismerve a mechanizmus a képlékeny és befolyásoló tényezők mobilitását diszlokációk számított viselkedés fémek alapján különböző külső hatások, és dolgozzon ki módszereket, hogy ellenőrizzék a tulajdonságait. Így a legtöbb alkalmazott módszerek a gyakorlatban keményedési fémek és ötvözeteik alapuló növelése diszlokációsűrűség. A nagyobb ficamok fékezés mechanizmusokat egy anyag, annál nagyobb lesz az erejét. Jelenleg, a rekord szint erőssége (SB = 5000 MPa) kapjuk meg a szabadalmaztatott acélhuzal U9A.
Keménység és átkristályosítással
Megkeményedése fémek nevezett keményedő eredményeként fellépő a képlékeny deformáció során hideg alakítási folyamatok (hideghengerlés, lyukasztó, üregelő, rajz). Mivel az anyag képlékeny végzi csúszás ficamok, akkor nyilvánvaló, hogy a plaszticitás kell mennyiségétől függ zavar (3.).
A legmagasabb képlékenység (és a legalacsonyabb szilárdság) elért egyensúlyi diszlokációsűrűség r = június 10-július 10 cm -2. Számának megváltoztatása hibák a kristályszerkezet egyik vagy másik irányba vezet nehézség képlékeny és növeli az erejét.
A folyamat során a hideg képlékeny alakváltozás egy jelentős növekedése a diszlokáció sűrűség (10 10 -10 12 cm -2), és ennek eredményeként, a keményedő (keményedés). A deformáció a fém szemcsék átnyúlnak a terhelés (ún deformáció textúra). Ez a jelenség széles körben használják a gyakorlatban, hogy növelje az erejét a fémek. Sok esetben, hogy növelje a keménysége, szakítószilárdsága, állóképesség elegendő felületedzés (futás görgők, feldolgozás acél lövés). Azonban, ha a hideg képlékeny alakítás (gördülő, rajz, kovácsolás), és figyelembe kell vennie a negatív hatása a keménység, mint fémedzésben deformáció során nem teszi lehetővé további feldolgozásra.
Eltávolításához a felkeményedés képesség és a visszatérő deformálható alkalmazott fém átkristályosító hőkezelés. amely abban áll, fűtési hőmérséklete fölé az átkristályosítási hőmérsékletet, hőntartás ezen a hőmérsékleten, majd lehűtjük. Melegítés hatására a fém atomok válnak fokozott mobilitása csökkenti a sűrűsége kristályhibák, belső feszültségek eltávolítjuk, az új, egyforma nagyságú szemcséből képződik. Ez vezet, hogy csökken a keménység, szilárdság és növelni plaszticitás (ábra. 4).
Változások a szerkezetét és tulajdonságait a fém függ a fűtési hőmérséklet. Három fő szakaszra lehet megkülönböztetni.
1. Return. Részlegesen eltávolítottuk rácsos torzítás, amely csökkenéséhez vezet a maradó feszültségek. A szálas szerkezet továbbra is fennáll. Mechanikai tulajdonságok keveset változnak.
2. átkristályosítással. Alakult egy új komplexum a kis, egyforma szemek. Átkristályosított szemcseméret függ az előző deformáció. A fokú deformációt, amelyet úgy kapunk, ha a legnagyobb gabona, az úgynevezett kritikus érték (a legtöbb fém a kritikus törzs 2,8%). Durva fém általában gyengébb mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a finom részecske. Ha a keresztmetszet deformáció különböző részein, átkristályosítás után következik be válogatott, amely károsan befolyásolja a mechanikai tulajdonságokat.
3. Grain növekedés (átkristályosítás). A jelentős növekedés képest az átkristályosodás hőmérséklete hőkezelés átkristályosítással hőmérséklettartomány nem kívánatos, mert növekedéséhez vezet a gabona (túlmelegedés).
Újrakristályosodási hőmérséklete a fém vagy ötvözet társított olvadáspontja: Trekr = ATPL. a- ahol együttható függően szerkezetét és tisztaságát a fém. A fémek műszaki chistotya = 0,4; egy = 0,5-0,85 ötvözetek szerkezetétől függően. A ötvözetek átkristályosítással, valamint olvadás, ez nem fordul elő állandó hőmérsékleten, és egy bizonyos hőmérséklet-tartományban.
A koncepció a hideg és meleg deformáció
Hidegalakítás úgynevezett nyomású kezelés alatti hőmérsékleten rekrisztallizáció. átkristályosítással nem fordul elő a hideg deformáció. Fém megkeményedik, válik rostszerkezet. A szemcsék irányába nyújtva az eljáró erő (deformációs textúra van kialakítva).
Hot deformációs úgynevezett nyomású kezelés feletti hőmérsékleten újrakristályosodás kezdeti hőmérsékletét. Ebben az esetben egyidejűleg a deformáció a fém fordul elő átkristályosításhoz deformálódott szemek szinte azonnal helyébe új, egyforma. Nagy alakíthatóság és alacsony keménysége és szilárdsága megmarad során a teljes deformációs folyamat. Keményedés nem fordul elő.
Például, ólom deformáció szobahőmérsékleten a forró deformáció: Trekr = 0,4 (327 + 273) = 240 K, míg a trekr. = (240-273) =
= -33 ° C-on A vas-alakváltozás t = 300-400 ° Cyavlyaetsya hideg nyomású kezelés, mint a hőmérséklet a rekrisztallizáció vas 450 ° C-on
Minél nagyobb a felesleges a feldolgozási hőmérséklet felett átkristályosítás hőmérséklete, annál könnyebb a forró képlékeny deformációja a fém vagy ötvözet. A legjobb megmunkálhatóság nyomás van ötvözetek homogén szerkezetű. Például egy hypoeutectoid acél van kitéve a forró üzemi nyomás csak az ausztenites állapotban (g-Fe). Alacsonyabb hőmérsékleteken, heterogén szerkezete nem nyújt deformáció homogenitás (ferrit és ausztenit eltérőek azok tulajdonságait), ami oda vezethet, hogy a nagy maradó feszültségek és repedések.