Происходит рекристаллизация

На участках рекристаллизации и старения происходит разупрочнение стали под действием высокого отпуска с образованием

Чем сложнее состав сплава и состав выделяющихся фаз, тем медленнее происходит разупрочнение сплава при высоких температурах. Поэтому жаропрочные сплавы обычно имеют сложный химический состав и содержат специально вводимые присадки железа и никеля2 в отличие от остальных алюминиевых сплавов.

и происходит разупрочнение металла, называют температурным порогом рекристаллизации.

Ползучесть обусловливается двумя процессами, протекающими при высокотемпературном длительном нагружении металла и действующими противоположно. Так, в процессе пластической деформации при высоких температурах происходит упрочнение (наклеп) металла, что повышает его сопротивление деформации. Одновременно при температуре нагрева металла, превышающей температуру его рекристаллизации, происходит разупрочнение металла вследствие рекристаллизации, что облегчает деформацию.

На участке неполной перекристаллизации (Ттак в интервале неравновесных температур Ас\ — Лсз) происходит полное или частичное превращение перлитных участков в аустенит и коагуляция цементита и специальных карбидов при сохранении феррита. Конечная структура после охлаждения будет характеризоваться неравномерным размером зерна и неоднородностью структурных составляющих. Если свариваемая сталь находилась в исходном состоянии закалки и отпуска, то в этой зоне происходит разупрочнение, т. е. снижение прочности и твердости.

По классификации И. А. Одинга вое виды механизмов пластической деформации можно разделить на три группы: сдвиговые, диффузионные и пограничные. В процессе пластической деформации металлов и сплавов происходит их деформационное упрочнение (повышение сопротивления деформации), которое определяется дислокационным механизмом. Горячая пластическая деформация осуществляется при напряжении, значительно превышающих предел текучести материала в условиях температур, при которых наряду с процессами упрочнения наблюдается динамическая рекристаллизация, а в паузпх между деформированием происходит разупрочнение материала. В связи с этим изучение процессов упрочнения-разупрочнения при горячем деформировании является основным вопросом при выполнении аналитических и технологических расчетов параметров процессов ОМД. Сопротивление деформации (СТ), как интенсивность напряжений достаточных для осуществления пластической деформации зависит от состояния материала, температуры ('!'), времени (t), скорости (с) и степени (С) деформации, контактного трения, разупрочнения и других факторов.

Продолжающийся нагрев приводит к коагуляции (укрупнению) 9-фазы. Каждая из указанных стадий не зависит от предшествующих, и они могут накладываться друг на друга и протекать независимо друг от друга. Протекание той или иной стадии искусственного старения зависит от состава сплавов А1—Си и температуры процесса; например, при содержании 2% Си и 220° С первой образуется в'-фаза, в то время как в "-фаза возникает первой при старении сплава, содержащего 4% Си при 190° С. Таким образом, последовательность образования фаз определяется кинетикой, а не образованием каждой фазы из предшествующей. У некоторых сплавов (например, у магнитотвердых сплавов системы Fe—Ni—Al типа алии) твердый раствор в определенных условиях охлаждения распадается частично в процессе закалки. При этом образуется ряд неустойчивых промежуточных фаз, что способствует увеличению магнитной энергии. Максимальное упрочнение при искусственном старении связано с начальными стадиями старения. Образование 6-фазы приводит к постепенному разупрочнению сплавов. Чем выше температура старения, тем быстрее достигается упрочнение, но тем меньше его эффект и быстрее происходит разупрочнение. Искусственное старение заканчивается в течение нескольких часов.

Затупление вершины трещины направлено на снижение концентрации нагрузки в результате изменения геометрии вершины трещины. Этого можно достичь, например, методом простого плавления зоны металла у кончика трещины (А. с. 1400841 СССР. Опубл. 07.06.88. Бюл. № 21). Через поврежденную трещиной зону конструкции пропускается ток в направлении, перпендикулярном плоскости усталостной трещины. Плавление вершины трещины происходит от импульсов тока. Однако кажущаяся простота способа таит в себе определенный недостаток. После плавления металла в вершине трещины с последующим его произвольным остыванием происходит разупрочнение зоны перед вершиной трещины. Во-первых, устраняется зона пластической деформации, которая задерживала развитие трещины. Во-вторых, без специальной упрочняющей термообработки материала нельзя допускать конструкцию к последующей эксплуатации. После плавления материал охрупчен, и усталостная трещина в нем может достаточно быстро распространяться. Но и после термообработки зона пластической деформации уже утрачена и не может быть восстановлена.

Как 'было установлено, никелевое покрытие толщиной 0,04 мкм не влияет на прочность волокна после отжигов при температурах вплоть до 1273 К в течение 24 ч (т. е. среднее значение не выходит за пределы среднеквадратического отклонения для волокон в состоянии поставки). Незначительное разупрочнение происходит после 24 ч выдержки при 1353 К, а дальнейшее снижение прочности — после такой же выдержки при 1373 К. 5[После отжигов при более высоких температурах (1403—1473 К) прочность волокон заметно снижается, но, с другой стороны, известно, что в этом же интервале температур происходит разупрочнение волокон в результате взаимодействия углерода с атмосферой.] Поскольку прочность волокон с покрытием меньше прочности непокрытых волокон после эквивалентных термообработок при 1273—1373 К, можно сделать вывод о снижении прочности за счет никелевого

В процессе эксплуатации под воздействием высоких температур и давлений происходит разупрочнение металла и ухудшение его свойств. Структура металла переходит в наиболее выгодное термодинамическое состояние посредством выделения вторичных фаз и образования карбидов, что является причиной происходящего при этом роста скорости ультразвука.

Здесь знак Дт = аЛ противоположен тому, который стимулирует коррозию в соответствии с механохимическим эффектом, т. е. происходит разупрочнение (пластифицирование) металла,

происходит рекристаллизация и растворение карбидов;

Практически, и это оказывается не совсем плохо, так как имеется пауза — интервал времени от конца деформации до начала закалочного охлаждения, во время которой происходит рекристаллизация аустенита. Оптимальные результаты достигаются тогда, когда пауза достаточна, чтобы полностью протекала первая стадия рекристаллизации, т. е. наклеп был бы снят и образовались мелкие рекристаллизован-ные зерна аустенита. Выдержка (пауза) сверх той, которая необходима для завершения первичной рекристаллизации приводит к росту зерна и ухудшению свойств. Очевидно, продолжительность паузы зависит от состава стали, температуры, степени деформации и других факторов. Поскольку при таком варианте ВТМО упрочняющего металл наклепа не создается, то и обычного упрочнения (повышения

В результате коагуляции размер частиц карбидов становится ~1 мкм, тогда как после отпуска при 400—450 °С (троостит отпуска) их величина 0,3 мкм (рис. 121, в). При температурах, близких к к точке Ль образуется еще более грубая феррито-карбидная структура (диаметр карбидных частиц ~3 мкм), называемая зернистым перлитом (правильнее перлитом с зернистым цементитом). При этих температурах происходит рекристаллизация феррита и во многом устраняется его субструктура.

1. Снятие напряжений термической обработкой. Для латуни Zn—Си с 30 % Zn рекомендуется нагрев при 350 °С в течение 1 ч, однако при этом происходит рекристаллизация и некоторое уменьшение прочности сплава. По некоторым данным, термиче-

При полигонизации число дислокации почти не изменяется, но в результате их «переползания» они упорядочение выстраиваются в виде малоугловых границ (рис. 64, б). При дальнейшем увеличении температуры происходит рекристаллизация металла, т. е. процесс зарождения новых зерен структуры и последующего их роста. Новые кристаллы отличаются более низким содержанием дислокаций и величиной свободной энергии. Механизм рекристаллизации заключается в движении границ кристалла в сторону участков структуры с большей концентрацией дислокаций. Движущей силой рекристаллизации является стремление системы уменьшить свою энергию.

Отдельно следует рассмотреть применение молибдена и его сплавов для нужд большой химии. При использовании молибдена для изготовления различных изделий возникают значительные технологические трудности. Некоторой пластичностью молибден обладает лишь в деформированном (ниже температуры рекристаллизации), а следовательно, и в наклепанном состоянии. При сварке в зоне, прилегающей к сварному шву, происходит рекристаллизация и металл полностью охрупчивается. Таким образом, молибден относится к числу несвариваемых металлов. Однако высокая температура плавления и возможность эксплуатации молибдена при температурах 1500-2000°С, когда сплавы железа и никеля переходят уже в жидкое состояние, вызывают необходимость преодолевать эти технологические трудности.

При наклепе предел прочности М. растет, а удлинение падает. При этом полиэдрическая или дендритная структура переходит в волокнистую. После отжига М. приобретает нормальную пластичность, т. к. происходит рекристаллизация и структура вновь становится равноосной, полиэдрической, с большим количеством двойниковых кристаллов. Отжиг при темп-ре 900° и выше ухудшает прочность и пластичность М. Темп-pa полного отжига 600—700°.

ке комплекс мелких зерен иногда сохраняет текстуру бывшего крупного аустенит-ного зерна, что приводит к образованию т. н. нафталинистого излома. Для разрушения крупнозернистой текс-стуры перегретую сталь перед закалкой следует подвергать промежуточному отжигу или нормализации. Для исправления значит. П. с. темп-pa нормализации или отжига должна быть достаточно высокой — выше точки В Чернова (на 100—150° выше Acs). При этом происходит рекристаллизация аустенитных зерен, получивших нек-рый наклеп в результате фазовых превращений.

структуру блоков и, следовательно, на параметр Y- Изменение величины Y и обусловливает отклонение от уравнения (4). Так, в очень чистом наклепанном алюминии при испытании под нагрузкой уже при комнатной температуре происходит рекристаллизация. В сплавах, кроме указанных причин — отклонения от нормальной зависимости, имеются другие, связанные с мета-стабильным, структурно-неравновесным состоянием сплавов, например состоянием пересыщенного твердого раствора, с распадом метастабильной структуры. Излом прямой lgt(a), связанный с образованием менее прочной структуры, наблюдался, например, при исследовании некоторых сплавов (А1—Си, А1— Mg и др.), находящихся в неравновесном состоянии пересыщенного твердого раствора, при температурах испытания (как правило, в интервале температур 100—250° С) процессы распада (выделения частиц второй фазы) протекают сравнительно медленно.

ную форму (происходит рекристаллизация), растворяются избыточные карбиды и снимаются остаточные напряжения.

При второй разновидности молекулярного схватывания — молеку-лярно-тепловом изнашивании в металле поверхностных слоев происходит рекристаллизация, отпуск, первичная и вторичная закалка, а также коренные изменения механических свойств и структуры металла трущихся поверхностей. Глубина изменения структуры при различных условиях молекулярно-теплового изнашивания в деталях машин находится в пределах 5—30 мкм.