OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI

Transkrypt

1 OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI

2 Plastyczność: zdolność metali i stopów do trwałego odkształcania się bez naruszenia spójności Obróbka plastyczna: walcowanie, kucie, prasowanie, ciągnienie Produkty i półprodukty hutnicze po obróbce plastycznej: pręty, kształtowniki, rury, druty, blachy, odkuwki Obróbka: na zimno lub na gorąco Stopień gniotu: Z = S 0 S 1 / S 0

3 Mechanizmy odkształcenia plastycznego Poślizg dyslokacyjny Bliźniakowanie Pełzanie dyslokacyjne Pełzanie dyfuzyjne Poślizg po granicach ziaren

4

5

6 Poślizg

7 Systemy poślizgu; linie i pasma poślizgu

8

9

10 Bliźniakowanie

11 Odkształcenie plastyczne na zimno polikryształów Granica sprężystości i plastyczności Górna R e wywołana odrywaniem atomów domieszek od dyslokacji Dolna R e równanie Halla-Petcha Red = σ 0 + kd (-1/2) Zgniot i tekstura zgniotu

12

13 Przemiany cieplne podczas wyżarzania metali uprzednio odkształconych plastycznie na zimno Zdrowienie statyczne Rekrystalizacja statyczna

14

15 Zdrowienie statyczne Proces aktywowany cieplnie, zachodzący podczas wyżarzania poniżej temperatury rekrystalizacji w metalach uprzednio odkształconych plastycznie na zimno Proces związany ze zmniejszeniem liczby defektów punktowych, gęstości dyslokacji oraz zmianami struktury przestrzennej dyslokacji Dyfuzja i anihilacja defektów punktowych, poślizg i wspinanie dyslokacji, anihilacja dyslokacji różnoimiennych, kurczenie się i zanik pętli dyslokacyjnych Poligonizacja prosta i złożona

16 Poligonizacja Prosta: działa tylko jeden system poślizgu; tworzenie się niskokątowych granic daszkowych w wyniku przegrupowania się nadmiaru dyslokacji jednoimiennych Złożona: działa kilka systemów poślizgu, powstają komórki dyslokacji o małej gęstości otoczone ściankami o dużej gęstości, podziarna i ścianki stanowiące granice złożone daszkowe i skrętne

17 Rekrystalizacja statyczna Przebiega powyżej temperatury rekrystalizacji Polega na powstawaniu i migracji szerokokątowych granic ziaren Niezbędny jest pewien gniot krytyczny Zachodzi przez zarodkowanie i wzrost ziaren

18 Zarodkowanie Następuje w obszarach o największej krzywiźnie sieci: w obszarach o dużym gradiencie odkształcenia, w pobliżu granic ziaren, dużych wydzieleń, powierzchni swobodnych, w pasmach poślizgu. Polega na: wzroście podziaren i (lub) migracji odcinków szerokokątowych granic ziaren pierwotnych

19 Zarodkowanie przez wzrost podziaren przebiega wskutek: Migracji granic podziaren powstałych podczas poligonizacji, jeżeli tworzą one z osnową granicę szerokokątową i wykazują promień większy od krytycznego (a) Wzrostu podziaren utworzonych w wyniku koalescencji, jeżeli osiągają one wielkość krytyczną i granicę szerokokątową z osnową

20 Koalescencja polega na wspinaniu się dyslokacji lub obrocie jednego z sąsiadujących podziaren

21 Zarodkowanie przez migrację odcinków szerokokątowych: w silnie zdefektowaną osnowę przemieszcza się granica szerokokątowa w wyniku uchodzenia do niej wakansów i dyslokacji

22 Wielkość ziarna po odkształceniu plastycznym

23 Temperatura rekrystalizacji Zależna od stopnia gniotu, sposobu, temperatury i szybkości odkształcenia, czasu wyżarzania, wielkości ziarna Wzór Boczwara: T R = (0,35 0,6) T t

24 Rekrystalizacja pierwotna i wtórna Pierwotna: migracja szerokątowych granic zarodków rekrystalizacji do czasu, gdy zrekrystalizowane ziarno zajmie całą objętość uprzednio odkształconego metalu Wtórna: następuje selektywny wzrost niektórych ziaren, bez okresu inkubacji, kilkaset stopni C powyżej temperatury rekrystalizacji. Przyczyna: obecność faz na granicach ziaren, zbyt krótki okres wyżarzania, tekstura Tekstura rekrystalizacji: statystyczna przewaga ziaren o jednakowej orientacji