21. Наклеп и рекристаллизация. Влияние на структуру и свойства.

Наклеп - упрочнение металла под действием пласти­ческой деформации.

Под действием приложенных извне сил металл изменяет свою форму, относительные размеры. Изменение их называется деформацией.

При малых степенях деформации сохраняется пропорцио­нальность между деформацией и напряжением (металл деформиру­ется упруго).

Упругой деформацией называют деформацию, влияние которой на форму, структуру и свойства тела полностью устраняется после прекращения действия внешних сил.

При нагружении выше предела текучести и при последующем снятии нагрузки возникает остаточная деформация. Процесс вы­зывающий остаточную деформацию, называется пластическим де­формированием.

При новом нагружении способность металла к пластической деформации уменьшается; предел текучести повышается. Чтобы вызвать пластическую деформацию, следует приложить большие напряжения (возрастает предел текучести).

На рис.1 показано изменение механических свойств г за­висимости от степени пластической деформации. По мере увеличения степени деформации наряду с ростом предела теку­чести увеличивается предел прочности и снижа­ется относительное удлинение ( & ).

Указанное изменение свойств обусловлено: а) измельчени­ем зерна, б) изменением ориентировки зерен и их деформаци­ей, в) искажением кристаллической решетки, г) увеличением плотности дефектов, д) возрастанием величины внутренних напря­жений. Металл переходит в неравновесное состояние,

1.2. Рекристаллизация - разупрочнение наклепанного ме­талла при нагреве.

По мере повышения температуры, при .нагреве наклепанного металла, предел прочности я предел текучести снижаются, а характеристики пластичности повышаются (рис.2). Разупрочне­ние наклепанного металла- наступает при температуре, которая называется температурой рекристаллизации. При нагреве до температуры, рекристаллизации свойства достигают значений, кото­рые имел металл до наклепа.

Разупрочнение наступает в результате: а) образования но­вых зерен при нагреве. При этом величина зерен достигает зна­чений, характерных для металла до наклепа; б) снятием; упругих искажений кристаллической решетки; в) уменьшения плотности дефектов; г) снятия внутренних напряжений.

Металл переходит в равновесное состояние.

4

рис.з. Диаграмма состояния сплавов с частичным распадом твердого раствора.

Между температурой рекристаллизации и температурой плавления существует зависимость: Т^»„ К

Коэффициент «а» зависит от чистоты металла и типа сплава. Для чистых металлов а = 0,2; для технически чистых металлов и сплавов механических смесей а = 0,4;

для твердых раство­ров а « 0,6 - 0,8. Для сплавов железа с решеткой объемно-центрированного куба а = 0,6; для сплавов железа с решеткой

гране-центрированного куба а = 0,8.

Пластическое деформирование при нагреве выше температу­ры рекристаллизации не вызывает наклепа металла. Такая обра­ботка называется горячей обработкой давлением. '

Пластическое деформирование при нагреве ниже темпера­туры рекристаллизации вызывает наклеп и называется холодной обработкой.

Степень деформации. (6 )%

Рис 1 рис 2

Рис.1. Изменение механических свойств в зависимости от степени пластической деформации (схема)

Ряс. 2 Изменение механически свойств наклепанного металлам в зависимости от температуры нагрева (схема)