Теоретический раздел. В результате пластической деформации происходит изменение не только формы и размеров изделия, но и изменение структуры металла

В результате пластической деформации происходит изменение не только формы и размеров изделия, но и изменение структуры металла, которая приводит к изменению механических свойств.

При деформации металла в холодном состоянии образуется наклеп – упрочнение металла, которое объясняется увеличением числа дефектов кристаллического строения (дислокаций, межузельных атомов).

Все дефекты кристаллического строения повышают сопротивление деформации и уменьшают пластичность.

Наклеп широко используется в промышленности для упрочнения термически не упрочняемых сплавов. В то же время снижение пластичности, возникающее при холодном деформировании металла, создает технологические трудности для дальнейшей обработки (резанием, давлением).

Еще к недостаткам наклепа можно отнести ухудшение коррозионной стойкости металла и анизотропию свойств (разные свойства в разном направлении)

Для снятия наклепа металл подвергают термической обработке - рекристаллизационному отжигу. Рекристаллизационный отжиг – это термическая обработка холоднодеформированного металла или сплава, при которой главным процессом является рекристаллизация, в результате чего восстанавливается структура и свойства наклепанного металла.

t_р.о. = t_рек + (100…150)⁰ С,

где: t_р.о. – оптимальная температура рекристаллизационного отжига, ⁰С.

t_рек. – температура рекристаллизации, выраженная в ⁰С.

Температура начала рекристаллизации находится в определенной зависимости от температуры плавления материала. Это минимальная температура при которой происходит зарождение новых равноосных зерен на границе текстуры:

Т_рек. = α • Т_пл., К

где: Т_рек. – абсолютная температура рекристаллизации, К

Т_пл. – абсолютная температура плавления материала, К

α – коэффициент, учитывающий чистоту металла; α = (0, 1…0, 4) – для чистых металлов (для технически чистых металлов α = 0, 4), α = (0, 6…0, 8) – для сплавов.

Рекристаллизационный отжиг часто применяют как межоперационную термическую обработку при холодной прокатке, волочении, штамповке и т.д.

В зависимости от соотношения температур деформации и рекристаллизации различают холодную и горячую деформацию.

Т_деф. < Т_рек. – холодная пластическая деформация,

Т_деф. > Т_рек. – горячая пластическая деформация.

В результате горячей пластической деформации не происходит упрочнение металла, т.к. оно устраняется рекристаллизацией, которая происходит после окончания горячей деформации.