Переход из пластичного состояния в хрупкое

Отлично от других изменение пластичности тугоплавких металлов VIA группы (Cr, Mo, W) при рекристаллизационном отжиге. Как известно, эти металлы ниже некоторой температуры, зависящей от их чистоты, структуры, скорости деформации при испытаниях и других факторов, находятся в хрупком состоянии.

Переход из пластичного состояния в хрупкое связан с образованием на межкристаллитных границах сегрегаций атомов примесей внедрения (углерода, кислорода и азота), находящихся в твердом растворе, а также выделением здесь карбидов, окислов и нитридов (в металлах VIA группы технической чистоты содержание примесей внедрения превышает их очень малую растворимость в твердом состоянии).

На высокоугловых границах, образующихся при первичной рекристаллизации, сегрегация примесей и выделение избыточных фаз выражены наиболее ярко.

Здесь зарождаются хрупкие трещины, развивающиеся по границам или внутри зерен. Поэтому рекристаллизационный отжиг может резко (на 200 — 300 °С) повысить температурный порог хрупкости хрома, молибдена и вольфрама по сравнению с деформированным состоянием.


Зависимость относительного сужения

Зависимость относительного сужения

Зависимость относительного сужения молибдена от температуры в рекристаллизованном состоянии (1), после холодной деформации на 25 (2) и 68% (5) и после дорекристаллизационного получасового отжига при 870 °С холоднодеформированного материала (4) (Имгрэм).


Эти металлы — оригинальный и практически важный пример того, как деформация, создающая наклеп, повышает пластичность (кривые 2 и 3), а рекристаллизация, снимающая наклеп, резко охрупчивает металл (кривая 1).

Малоугловые границы субзерен в этом отношении ведут себя по-иному: полигонизация обычно снижает температурный порог хрупкости рассматриваемых металлов (кривая 4).

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

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…

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…

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,…