37. Дислокации: определение, виды, плотность, способы перемещения, источники возникновения
Дислокация – линейное несовершенство, образующее внутри кристалла границу зоны сдвига. Эта граница отделяет ту часть кристалла, где сдвиг уже прошёл, от той, где он ещё не начинался. Различают дислокации краевые и винтовые.
Краевая дислокация – представляет собой локализованное искажение кристаллической решетки, вызванное в ней наличием в ней «лишней» атомной полуплоскости – экстраплоскости, перпендикулярной к плоскости чертежа. Образуется дислокация при кристаллизации или сдвиге. Если экстраплоскость находится в верней части кристалла, то дислокация положительная (┴), если в нижней – отрицательная (┬).
Винтовая дислокация – была открыта в 1939г. Бюргерсом. Образуется также при кристаллизации или сдвиге. Винтовую дислокацию можно определить как сдвиг одной части кристалла относительно другой. Винтовая дислокация параллельна вектору сдвига.
При наличии винтовой дислокации кристалл можно рассматривать как состоящий из одной атомной плоскости, закрученной в виде винтовой поверхности.
Под плотностью дислокации понимают суммарную длину дислокации l, приходящуюся на единицу объема V кристалла в см/см3 = см-2:
В металле имеется большое число дислокаций (106-1012см-2).
52. Изменение свойств деформированного металла при отжиге.
О́ТЖИГ, вид термической обработки материалов, заключающийся в нагреве до определенной температуры, выдержке и последующем, обычно медленном, охлаждении.Отжигом называют термообработку, направленную на получение равновесной структуры.
Различают 2 два вида отжига:
- отжиг 1-го рода – в процессе отжига не происходит фазовой перекристаллизации;
- отжиг 2-го рода - осуществляется с фазовой перекристаллизацией
Отжиг 1-го рода
При отжиге первого рода не происходит структурных изменений, связанных с фазовыми превращениями, однако за счет возрастания подвижности атомов при нагреве частично или полностью устраняется химическая неоднородность, медленное охлаждение после отжига позволяет снизить внутренние напряжения. В металлах и сплавах при таком отжиге снимается наклеп, понижается твердость, возрастают пластичность и ударная вязкость. Разновидностями отжига первого рода являются: диффузионный (гомогенезирующий отжиг), рекристаллизационный отжиг (рекристаллизация), отжиг для снятия напряжения.
Отжиг 2-го рода
Отжиг 2-го рода является перекристаллизационным отжигом. Во время его проведения в материале происходит полиморфное или другое фазовое превращение, связанное с заменой данной фазы другой (фазовая перекристаллизация). Поэтому для изменения кристаллитов в поликристалле материал отжигают при температуре, превышающей температуру этого превращения.
Повышение скорости нагрева и охлаждения увеличивает число центров и измельчает зерно, перегрев укрупняет зерно.
51. Какие возможны виды рекристаллизации при нагреве холоднодеформированных металлов?
Рекристаллизация – процесс фовмир-я и роста новых недеф. зерен с пониженной плотностью дислокаций, разделенных большеугловыми границами при нагреве наклепанного металла до определенной температуры.
1 стадия – первичная рекристаллизация (обработки) заключается в образовании центров кристаллизации и росте новых равновесных зерен с неискаженной кристаллической решеткой. Новые зерна возникают у границ старых зерен и блоков, где решетка была наиболее искажена. Количество новых зерен постепенно увеличивается и в структуре не остается старых деформированных зерен.
2 стадия – собирательная рекристаллизация заключается в самопроизвольном росте одних рекристалл. зерен за счет соседних путем перемещения большеугловых границ.
Вторичная рекристаллизация – аномальный рост отдельных зерен.
Температура начала рекристаллизации связана с температурой плавления
,
Вольфрам, молибден – самые тугоплавкие Me. Если чистый Me - a 0,2, механические смеси - a 0,4, твёрдые растворы - a 0,6, химические соединения - a 0,8
Основными факторами, определяющими величину зерен металла при рекристаллизации, являются температура, продолжительность выдержки при нагреве и степень предварительной деформации
С повышением температуры происходит укрупнение зерен, с увеличением времени выдержки зерна также укрупняются.
При холодном деформировании (не выше 0,3Тпл) увеличиваются прочностные характеристики и понижается пластичность и ударная вязкость. Металлы интенсивно наклепываются в начальной стадии деформирования, затем при возрастании деформации механические свойства изменяются незначительно. Наклеп снижает пластичность металла.