Изменение внутреннего строения кристаллов

Количество тепла, выделяющегося в металле при пластической деформации, меньше энергии, затраченной на деформирование. До 10 — 20% .идущей на деформирование работы поглощается металлом. Эта часть работы, составляющая 0,1 — 1 кал/г при средних и больших степенях деформации, задерживается в металле в виде энергии дефектов кристаллической решетки, образующихся при пластической деформации.

Наиболее важное изменение тонкой структуры при деформации металла
— увеличение плотности дислокаций (отношения суммарной длины дислокаций к объему металла).

У хорошо отожженного поликристаллического металла плотность дислокаций равна 106 —108 см2, при деформации на несколько процентов она возрастает до 108 — 109 см2, а при сильной деформации — до 1011 — 1012 см2. Следовательно, плотность дислокаций при холодной обработке давлением может возрасти на пять-шесть порядков.

Просвечивание тонких фольг в электронном микроскопе выявило следующие общие тенденции в изменении характера распределения дислокаций с увеличением степени деформации.

Начиная уже с малых деформаций проявляются неравномерность в распределении дислокаций по объему кристаллитов, образование скоплений дислокаций.

У подавляющего большинства металлов и сплавов из-за легкости поперечного скольжения нерасщепленных или слабо расщепленных винтовых дислокаций возникают объемные дислокационные скопления.

Характерно, что при этом образуются дислокационные сплетения (клубки), внутри которых дислокации спутаны нерегулярным образом. С увеличением степени деформации возрастают плотность дислокаций в сплетениях и число сплетений.

«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков

Рекристаллизационный отжиг

Рекристаллизационный отжиг подразделяют на полный, неполный и текстурирующий. Полный рекристаллизационный отжиг, обычно называемый просто рекристаллизационным — одна из наиболее широко применяемых операций термообработки. Рекристаллизационный отжиг используют в промышленности как первоначальную операцию перед холодной обработкой давлением (для придания материалу наибольшей пластичности), как промежуточный процесс между операциями холодного деформирования (для снятия наклепа) и как окончательную (выходную) термическую…

Оптимальный режим рекристаллизационного отжига

Оптимальный режим отжига можно выбрать по графикам температурной зависимости свойств (смотрите Влияние температуры отжига и Влияние температуры часового отжига). Так, для восстановления пластичности меди можно рекомендовать часовой отжиг при 500 — 700 °С (смотрите Влияние температуры часового отжига). Верхняя температурная граница отжига выбрана ниже температуры перегрева (~800 °С), а нижняя — с некоторым превышением tкp…

Выбор режимов дорекристаллизационного и рекристаллизационного отжига

Основные параметры отжига наклепанных металлов и сплавов — температура и продолжительность. Они определяют характер и полноту структурных изменений при отжиге, а также свойства металла и сплава после отжига. В отдельных случаях, которые будут рассмотрены ниже, важную роль играют также скорость нагрева до температуры отжига и скорость охлаждения с этой температуры. Режим отжига каждого металла и…

Упрочнение при дорекристаллизационном отжиге

Давно было замечено, что при низкотемпературном отжиге некоторых металлов и сплавов до начала рекристаллизации значительно повышаются твердость, предел прочности и особенно пределы текучести и упругости. У каждого из таких материалов имеется своя оптимальная температура отжига, при которой упрочнение максимально. Максимальный прирост предела упругости (Δσ/σ ) после дорекристаллизационного получасового отжига при оптимальной температуре (tопт) (Э. Н….

Изменение физических свойств при отжиге

Электросопротивление изменяется при отжиге сложным образом. У многих деформированных металлов и неупорядоченных твердых растворов электросопротивление в значительной степени восстанавливается при дорекристаллизационном отжиге. Первичная рекристаллизация окончательно снимает деформационный прирост электросопротивления.  Принято считать, что с повышением температуры рекристаллизационного отжига электросопротивление снижается (если при наклепе оно возрастало). Но справочные данные не согласуются с этим представлением. У меди, никеля,…