OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI
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
Mechanizmy odkształcenia plastycznego Poślizg dyslokacyjny Bliźniakowanie Pełzanie dyslokacyjne Pełzanie dyfuzyjne Poślizg po granicach ziaren
Poślizg
Systemy poślizgu; linie i pasma poślizgu
Bliźniakowanie
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
Przemiany cieplne podczas wyżarzania metali uprzednio odkształconych plastycznie na zimno Zdrowienie statyczne Rekrystalizacja statyczna
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
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
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
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
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
Koalescencja polega na wspinaniu się dyslokacji lub obrocie jednego z sąsiadujących podziaren
Zarodkowanie przez migrację odcinków szerokokątowych: w silnie zdefektowaną osnowę przemieszcza się granica szerokokątowa w wyniku uchodzenia do niej wakansów i dyslokacji
Wielkość ziarna po odkształceniu plastycznym
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
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