Cimmerman (523120), страница 27
Текст из файла (страница 27)
В результате первичной рекристаллиаации восстанавливается пластичность, которая часта сильно снижается после холодной деформации. Яп РЬ 2п А1 Ай Си Ре УТ Сб Аи Ь)1 Мо 0 0 20 150 200 250 450 1200 10 200 550 900 232 327 419 658 961 1038 1535 3370 321 1063 1452 2600 0,54 0,46 0,42 0,45 0,38 0,39 0,40 0,41 0,47 0,35 0,47 0,41 Рнс. ЬЯЮ. Обрязоеояяе вг аеойняка рсярястаяяя- А зяцяя вг Образование двойника происходит, когда зерно А врастает в зерна 3~ и Бэ. Границы зерен А31 н АЯз являются большеугловыми границами с большой энергией. Энергетически выгодные условия возникают, когда образуется зерно А' с ориентацией двойника. Суммаэнергий граннцзерен А'5, иА'Яь а также границы двойника АА' должна быть меньше, чем соответствующая граничная энергия системы, в которой не образуется двойник Двойники возникают преимущественно в металлах и сплавах с низкой энергией дефентов упаковки, а также вметаллах с г.ц.к решеткой (Сп и ее сплавы, аустенитные стали) после рекристаллйзацни и роста зерна.
Рост двойника заканчивается, когда порядон упаковки слоев возвращается к первоначальному. 87 Рас. 1.20! ь а ьЬ~ь ьа ь ьь бар !ага ь раь, с ьььь зфь ь 770У 7Яб 07й Р77 7йтб Рас. 1.203 ь ь Двойники рекристаллизацни всегда указывают на то, что происходит рост зерен (рнс.
1.201). $.10.3. Роет зерна после первичной рекристаллизации Различают: а) непрерывный, или нормаэьный, рост зерен; б) прерывистый, нли аномальный, рост зерен; в) рост зерен, контролируемый напряжениями. Нормальный рост зерен — собирательнал рекристаллизацил. При обычном, нормальном, нли непрерывном, росте зерен их границы смещаются так, что рост данного зерна происходит за счет соседних зерен; такой процесс поглощения (поедания) зерен предопределяет непрерывный рост зерен— см. Рнс. 1.202. Рлс. Ь202 А — корыалзныа рост зерен; Л вЂ” анорыалзвыа Рост зерен Вторичнал рекристаллиэацил. Торможение непрерывного роста происходит из-за присутствия дисперсных частиц, сырегаций и других элементов структуры, задерживающих миграцию границ.
Тогда одни зерна сдерживаются в своем росте (там, где есть, например, частицы), другие в непрерывно растут. Получается разнозернистость, т. е. вторичная рекристаллизация, контролируемая примесями. Неравномерный рост зерна наблюдается также прн наличии текстуры первичной рекристаллизацин (вторичная рекристаллнзацня, контролируемая текстурой) нли из-за влияния малой толщины листа (зффект сдерживающего нлняния поверхности). Рост зерен изображают с'помощью так называемых диаграмм роста (рис. 1.203).
Итак, после окончания первичной рекристаллизацин может происходить нормальный рост зерен, при котором зерна укрупняются однородно; происходит собирательная рекристэллизация. Однако во многих случаях нормальный рост зерен прерывается внезапным очень быстрым ростом отдельных немногих зерен. Под нлиянием примесей нлк исходной текстуры— вторичная ренристаллнзация, зерна иногда вырастают до площади в несколько квадратных сантиметров.
Диаграмма прерывистого роста зерна в мягкой легированной алюминием стали — см. рнс. 1.ж!4. Рост зерен, контролируемый налрлже- ь ьььщ г -4Ф югг гн О Рве. 1.214 Рве. 1.Шэ «ь ььл~ ь ей ь, «ь~А гаъьь ьм ргт тйгв у«у галу гт лиями. Рост зерен, контролируемый напряжениями, происходит при нагреве слабо деформированных образцов. Незначительная степень деформации препятствует образованию и росту большого числа зародышей прю первичной рекристаллнзации. При росте вследствие наличия градиента напряжений зерна могут увеличиваться за счет своих соседей и при этом уменьшать свою энергию. Миграция грани««. В основе процесса миграции границ зерен лежит процесс изменения положений атомов, который облегчается с увеличением температуры. Из соображений уменьшения понерхностной (граничной) энергии протяженность границ должна быть как можно меньше.
На движущиеся границы действует сила Р в напранлении центра кривизны: Р= =2ув/г, где уь †энерг границы зерна; г — радиус кривизны границы зерна; величина Ркв 10« дин ем †'. Положение границ зерен стабилизируется, когда все поверхности границ плоские, и углы, которые образуют границы, составляют 120'. Формы зерен в процессе стремления к стабильным нх конфигурациям— на рвс.
1.205 — 1.207 [5, Щ. Рве. 1.200. Уменьшающееся зеРно Рве. 1.200. Ствбввъвое воложевве грввец зерен Рве. 1,207. Растущее зерно При образовании между границами угла 120 устанавливается равновесие межцу силами поверхностного натяжения на граничных поверхностях. Такое состояние практически редко реализуется; поутому существует отличие от 120'-ных стыков в зернограничных углах и не образуются плоские поверхности зерен. Исчезают кристаллиты с границами зерен, центры кривизны которых лежат внутри зерен.
Благодаря этому растут поверхности с вогнутыми поверхносгямн зерен (непрерывный рост зерен). 1Л0.4. Текстуры рекристаллиаации Возникают в результате первичной н вторичной рекрисгаллизации. Иногда текстуры реиристаллизации и деформации совпадают; часто они оглнчмотся друг от друга, так как энергии, ответственные за зародышеобразование и рост зерен, различны по своей природе. Ориентировки отдельных кристаллитов не распределены статистически, а имеется предпочтительное направление плоскостей (текс«ура).
Свойства материалов с текстурой рекристаллиза««ии. Наличие текстуры рекристаллнзацви определяет аиизотрепию свойств. При сильно выраженной текстуре все зерна имеют одинаковую ориентировку. Текстурованные стали и сплавы находят применение в технике. Образование текстуры желательно в магнитномягких сплавах Ре †! (трансформаторная сталь); ато обеспечивает более низкие потери иа перемагничивание и хорошую намагничиваемость. При так называемой текстуре Госса (рис. 1.208) ребро куба [1001 параллельно Рве. 1.208.
9% — ваврвввевяе вроввт- КВ1 РГŠ— ВОВЕРЕЧВОЕ ВВВРВВВЕЯВЕ напранлению прокатки; плоскость (110) совпадает с плоскостью листа. Предпочтительная ориентировка зерен может быть выявлена специальными методами травления в см. рис 1.209 (сталь 58!17; 100 мм=100 мкм [5)). Сводка данных о влиянии различной обработки на размер зерен (р.з.) приведена в табл. 25. глнлицА гз Фактор (мвожвтала), оцввввающва ста- вввь мвксвмалввого вамсваввв р. а. ХаРактеР вамввавва Параметр Первичная рвкристаллизацив г) увеличивается; р. з.
уменьшаегся Температура растет -«р. з. увеличивается Скорость нагрева увеличивается -«р. з. уменьшается 2 — 3 Р. з. до деформации сравнительно большой -«рост зерен интенсифицируется Количество растворенных примесей увеличивается-« — р. з. уменьшается Количество нерастворенных примесей увеличивается-« -«р. з. уменьшается (иногда может увеличиваться из-за турбулентности деформации) 1О влрврывный рост зерен — собирательная рвкристаллизацив 1 100 Чистота увеличивается -«р. з. увеличивается Степень чисто- ты Распюренные првмесн Нерастворен- ные примеси Количество растворенных примесей увеличивается-в. -«р.
з. уменьшается Количество нерасгворенных примесей увеличиваегся-« -«р. з. уменьшается 10 Вторичная рвкрисгаллизация Вторые фазы 1000 Рост зерен, инициируемый напряжениями Холодная де- формация 1Л1. ИСПЫТАНИЯ СВОЙСТВ Определение свойств с помощью соответствующих методов испытания имеет особо важное значение, так как относится к заключительному агапу в общей схеме: получение материалов обработка материалов использование материалов 4Л1Л. Механические СВОйетка Механическое поведение материалов характернзуется комплексом механических свойств, причем для конструкторов в настшпцее времн наряду с желательными значениями прочности и пластичности, получаемыми при растяжении, важны й ганне параметры, как ударная вязкость, долговременная циклическая прочность, а также длительная прочность и, несомненно, сопротивление разрушению. Прочность — мера сопротивления пласти- 90 ц — сгепень де- формацнв Температура нагрева Скорость нагре- ва Р.
з. до холод- ной деформа- ции Растворенные примеси Нераствореи- ные примеси ческой деформации при воздействии внешней силы. Если прочность недостаточна, то происходит изменение формы. Изменение формы рассматривается для трех случаев [131: 1. Обратимая деформация — изменение формы исчезает по окончании воздействия силы; деформированное тело возвращается к исходной форме; упругое и неупругое поведение (предполагается обратимая деформация решетки).
2. Необратимая деформация — изменение формы сохраняется по окончании воздействия силы; пластическое и вязкое поведение; пластическое поведение предполагает необратимую деформацию решетки. 3. Разрушение — разделение материала под воздействием силы на макроскопические части; разрушение предполагает движение дислокаций при образовании трещин.
1.11.1.1. Обратимая деформация т" Бл "ця 'г Б.юсз МПа а-ю". мпа Матераал у рас. 1зцО Модули всестороннего сжатия н коэффициенты Пуассона для некоторых материалов — см. табл. 27. ГАБЛИЦА 2? и. 1С' ат Рас. 1.2П Рнс 1.212 Некоторые сведения из теории упругости: а. Справедливость закона Гука Так как кристаллические материалы аннзотропны, эффект упругой деформации различен в разных кристаллографических направлениях. Е, б зависят от крисгаллографического направления. 91 Изменение формы исчезает после прекращения действия силы. Деформированное тело возвращается к исходной форме. Упругое и неупругое поведение. Напряжения — это сила реакции, отнесенная к единице поверхности, которая находится в равновесии с внешними силами (рис.
1.210). К твердому телу могут быть приложены силы двух типов: а) объемная сила, т. е. прилагаемая к элементу. объема тела; б) поверхностная, т. е. прилагаемая к элементу поверхности тела. Напряжения делятся на нормальные и, действующие перпендикулярно к рассматриваемой плоскости (рис. 1.211), и касательные т, действующие вдоль рассматриваемой плоскости (рис.
1.212). Удлинение е. Относительный прирост длины, являющийся результатом действии напряжений растяжения. Относительное сужение. В противоположность удлииеишо относительное сужение возникает вследствие деформации сжатия. Сдвиг или срез у. К сдвигу приводят касательные напряжения. Закон Гуко, Описывает линейную связь между напряжением и упругой деформацией (изотропное тело).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
