Прочностные свойства

Прочностные свойства зависят от дислокационной структуры и размера зерен. Если во время дорекристаллизационного отжига протекает только отдых и, следовательно, главные структурные изменения состоят в уменьшении концентрации точечных дефектов, а плотность дислокаций очень мало снижается, то упрочнение от деформации в основном сохраняется.

Если же при дорекристаллизационном отжиге развивается полигонизация, связанная с формированием и укрупнением субзерен и очищением их объема от дислокаций, то прочностные свойства могут существенно снизиться.

Предел текучести σт связан с диаметром субзерен d соотношением Холла — Петча:

Формула

В соответствии с этим соотношением рост субзерен при полигонизации приводит к снижению предела текучести при дорекристаллизационном отжиге.

Первичная рекристаллизация, резко снижая плотность дислокаций (с 1011 — 1012 до 106 — 108 см—2) и «выметая» стенки субзерен, вызывает сильное разупрочнение, пропорциональное доле рекристаллизованного объема.

С повышением температуры отжига между tнр и tкр или с увеличением времени отжига при постоянной температуре прочностные свойства интенсивно снижаются из-за первичной рекристаллизации.

Кроме того, определенный вклад в разупрочнение вносит и продолжающийся возврат в тех деформированных зернах, которые еще не поглощены рекристаллизоваиными. На это указывает снижение микротвердости нерекристаллизованных зерен.

После того как наклепанные зерна полностью заменились значительно более совершенными рекристаллизованными, собирательная рекристаллизация может лишь немного понизить прочностные свойства из-за укрупнения зерна.

В частности, предел текучести с ростом зерна при собирательной рекристаллизации уменьшается в соответствии с соотношением Холла — Петча.

«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,…