4.3 Гаряча обробка металів

4.3.1. Головна ії перевага у порівнянні с холодною полягає у суттєвому зменшенні опору деформації та упідвищенні пластичності металу.

Механізм гарячої деформації відрізняються одночасним протіканням ковзання , полігонізації , та рекристалізації. У багатофазних сплавах при відповідних температурах спостерігається рекристалізація одночасно з фазовими перетвореннями.

Процес гарячої деформації металів складнішій за холодну. Вихідним матеріалом є зливок з неоднорідною побудовою структури : різними за величиною та формою зернами в різних об’ємах , хімічною неоднорідністю в різних зонах, дендрітністю, пустотами, пузирями. Ці дефекти та неоднорідності зникають або вирівнюються при гарячої деформації.

4.3.2. Механізми пластичної формозміни за Бочваром а.А.

Відомі давно три механізми пластичної формозміни металів , котрі обумовлені високими температурами.

1. Аморфно- дифузійний процес, який полягає в переміщенні атомів складових сплаву під дією нерівномірності напруженого стану (великі атоми мігрують - до зони напружень розтягування, малі – до стиснення). Метал при високих температурах одержує в’язкість , що характерна для аморфних тіл. При деформуванні опір деформації і пластичність аморфних тіл залежать від швидкості деформації і гідростатичного тиску і не залежать від степені деформації.

2. Міжзеренний рекристалізаційний механізм, що полягає в утворенні нових зерен та їх укрупнення.

3. Міжфазовий розчинно –осадковий механізм, який полягаєв тому, що на межі двох фаз з підвищеною розчинністю іде інтенсивний обмін атомами поміж кристалітами, завдяки чому замковуються порушені границі поміж фазами.

Четвертий (новий) механізм (Мазур в.І.)

4 . Стрибкоподібна перебудова кристаліта одного до більшого другого з поглинанням більш. меншого, який підлаштовує свою кристалічну решітку до більшого з утворенням одного збільшеного зерна (НМетАУ , проф. Мазур В.І.).

При побудові нових технологічних процесів обов’язково необхідно врахувати наведені механізми для одержання у підсумку металу з необхідними властивостями при мінімальних енергетичних затратах.

4.3.3. Діаграми рекристалізації

Гаряча обробка металів покращує властивості металу , дозволяє одержувати рівновісні зерна, уцільнює метал , а характеристики його міцності та пластичності суттєво підвищуються.

Кожен метал і сплав має експериментально установлену залежність величин зерен від температури закінчення деформації, та від ії степені, у вигляді діаграм рекристалізації II роду. Ці діаграми використовуються для визначення параметрів у проектуванні технологій обробки металів і сплавів деформуванням та наступної їх термічної обробки.

4. Контрольні запитання

1. Що таке холодна деформація металів?

2. Що таке гаряча деформація металів?

3. Неповністю холодна (тепла) деформація металів?

4. Неповністю гаряча деформація металів?

5. У яких випадках обробляються метали у холодному стані?

6. Як впливає кількість дефектів кристалічної решітки металу на його міцність?

7. Що таке „механічна анізотропія”?

8. Що таке „текстура деформації”?

9. При яких степенях деформації утворюється вирожена текстура деформації?

10. Для знеміцнення металу після холодної обробки які способи його термообробки застосовують?

11. Три механізми пластичної гарячої формозміни металів (за Бочваром А.А.).

12. Що таке рекристалізація?

13. В чому полягає механізм перебудови структури металу, який виявлено проф.. Мазуром В.І. в НМетАУ?