Металлические материалы и их виды. Все металла и их сплавы. черные ме( это железо и сплавы на его основе- стали и чугуны(содержание железа >=50%))в сплавы содержат углерод, полезные и вредные(фосфор и сера) примесей. цветные ме – ме из сплава меди, алюминия, цинка, Ti, Mg и др.благородные ме: золото. Серебро, платина, ме платиновой группы(палладий, осмий).редкоземельные ме: лантан, неодим, празеодим.

Строение ме и Атомно- кристаллическое строение ме. Полиморфизм ме. Любой ме можно представить состоящим из большого числа атомов, в которых положительно заряженные ядра окружены электронами. Электроны легко смещаются с орбиты одного атома на орбиту др. ме характерен металлический тип связей, обусловленный электростатическим притяжением м/д ионами и свободными электронами. Ме имеют кристаллическое строение. Оно характеризуется закономерным расположением атомов в пространстве и образованием кристаллической решетки. Кристалич строение ме условно можно представить как расположение атомов в промтранстве. Наименьшая частица объема кристаллической решетки, которая определяет ее систему- элементарная кристалич ячейка. Типы: гранецентрированная кубическая(ГЦК), объемноцентрированная кубич(ОЦК), гексогональная плотноупакованная(ГП или ГПУ), тетроганальная- получается при растягивании куба вдоль одной оси. Такая решетка может быть ОЦК или ГЦК. У некоторых ме крист реш может изменятся при изменении температуры, это явлении называется полиморфизмом или аллотропией. он может вызывать изменение свойств.

Точечные дефекты кристаллического строения. Влияние дефектов на физико- механические свойства. Это вакансии, межузельные атомы, примесные атомы. Вакансии- отсутствие атома в узле кристалич реш. Наличие вакансий сообщает атомам подвижность. Атомы перемещаются в процессе диффузии и самодиффузии. Число вакансий зависит от t ме. С повышением температуры повышается число вакансий. Скопление вакансий может привести к образованию пустот и пор. Межузельный атом- вышедший из узла крист реш атом и занявший место в межузлии. Вокруг такого атома тоже происходят искажения крист реш. Виличина искажения больше чем при вакансии. Межузельные атомы упрочняют решетку. Примесные атомы- атом, занимающий в крист реш ме место основного атома. Примесный атом всегда отличается по размеру от основного. Вакансии и межузельные атомы могут аннигилировать.

Линейные дефекты кристаллического строения. Влияние дефектов на физико- механические св-ва. К ним относятся дислокации- особая конфигурация расположения атомов в крист реш: краивые, винтовые, смещенные. Краивые: дислокаию образует лишняя атомная полуплоскость(экстраплоскость) вставленная в часть кристалла. Винтовая: дислокация получается при частичном сдвиге кристалич реш. При этом образуется ступенька проходящая по части кристалла. Смещенные: винтовая+ краевая. Образование дислокаций повышает энергию кристалла. Зависит от состояния ме. При появлении дислокаций прочность уменьшается.

Деформация и механические св- ва ме. Диформация- изменение формы и размеров тела под действием напряжений(сжатие, растяжение, кручение, изгиб, а также структурные превращения, усадка). Виды: упругая-диформация полностью исчезающая после снятия напряжения, пластическая- диформация остается после снятия напряжения.

Основными механическими свойствами металлов являются прочность, упругость, пластичность, твердость и вязкость. Механические свойства металлов определяют испытанием специальных образцов на соответствующих испытательных машинах.

Упругая и пластическая диформация поликристаллов. Важнейшим и наиболее характерным свойством металлов является пластичность – способность претерпевать большую деформацию без разрушения. В сочетании с высокой прочностью это свойство делает металлы незаменимыми для современной техники. Если деформация металлов исчезает после снятия нагрузки, то это упругая деформация, а если остается, то это пластическая деформация. При упругом деформировании под действием внешней силы изменяется расстояние между атомами в кристаллической решетке. Снятие нагрузки устраняет причину изменения межатомного расстояния, атомы становятся на прежние места, и деформация исчезает. Значительно более сложный процесс представляет собой пластическое деформирование, которое осуществляется при напряжениях, больших предела упругости металла. В конечном итоге пластическая деформация представляет собой сдвиг одной части кристалла относительно другой. Объяснение реального механизма сдвиговых процессов дает теория дислокаций – особого рода линейных несовершенств (дефектов) кристаллической решетки.

Влияние пластической деформации на структуру и св-ва ме. при пластической деформации является деформационное упрочнение, или способность металлов становиться прочнее при пластической деформации. Это явление называется наклеп. Из дислокационной теории следует, что для упрочнения металлов необходимо каким-либо образом затруднить движение дислокаций. На начальной стадии деформация происходит за счет скольжения относительно небольшого количества дислокаций. В процессе деформирования они движутся через кристалл и могут закрепляться различными препятствиями. Такие закрепленные дислокации сами затрудняют движение вновь возникших дислокаций, т.е. создается упрочнение самими дислокациями.

Твердость, метод измерения по Бринеллю. Твердость- способность материала сопротивлятся внедрению в него др тела.

Твердость по Бриннелю (НВ) – определяют вдавливанием в поверхность металла стальной закаленный шарик.

Размер шарика выбирается в зависимости от толщины испытуемого образца: обычно пользуются шариками стандартных размеров диаметрами в 10мм, 5мм или 2,5мм.

Какие конструкционные материалы относятся к неметаллическим. Пласмасса- материалы на основе высокомалекулярных соединений- полимеров, как правило с наполнителем. Кирамика- основа порошки тугоплавких соединений типа корбидов, боридов, нитридов и окислов. Металокерамика- керамика + некоторое количество ме. Стекло – сис тема из окислов различных элементов. Резина- основа каучук- углеродоводородног полимера с добавления ми серы и др элементов. Дераво.

Твердость, метод измерения по Роквеллу. Твердость- способность материала сопротивлятся внедрению в него др тела.

Твердость по Роквеллу – определяют вдавливанием в поверхность алмазного конуса с углом при вершине 120⁰ или стального закаленного шарика, диаметром 1,5875мм.

Шкала С служит для испытания твердых материалов, имеющих твердость по Бриннелю от 230 до 700 кгс/мм². Алмазный конус вдавливается под нагрузкой 150кгс. Интервал измерения твердости по шкале С – от 22 до 68 едениц, твердость обозначается НRC.

Шкала А используется при испытании очень твердых материалов или тонких поверхностных слоев (0,5…1,0). Применяют тот же алмазный конус но вдавливают под нагрузкой в 60 кгс. Значение твердости определяют по шкале С но обозначают HRA. Интервал измерения твердости по этой шкале от 70 до 85 единиц.

Шкала В предназначена для испытания мягких материалов, имеющих твердость по Бринеллю от 60 до 230 кгс/мм². Стальной шарик диаметром 1,5875 вдавливается под нагрузкой в 100 кгс. Твердость измеряется в пределах от 25 до 100 едениц шкалы В и обозначается HRB.

Преимущества: быстрота измерений, возможность измерять твердость закаленных сталей и др. мягкихматериалов и очень тонких изделий.

Опишите композиционные конструкционные материалы. Представляют собой компазицию полученных искусственным путем из двух и более разнородных материалов, сильно отличающиеся др от др по св-вам. В результате отличаются по св-вам от компанентов их составляющих новые св-ва.

Характеристика пластичности и вязкости металлов.

Пластичность – способность металла изменять форму и размеры без нарушения сплошности.

Используется при различных видах обработки металлов давлением:

Ковке, штамповке и т.д.

Харак-ки:

Относительное удлинение (измеряется в %)

δ =

Lк и L0 – Конечные и начальные длины

Относительное сужение (измеряется в %)

ψ =

F0 и Fк – начальная и конечная площади поперечного сечения

Ударная вязкость определяется как работа затраченная на деформацию и разрушение образца, отнесенная к площади поперечного сечения. КС=К/S.

Каков механизм кристаллизации ме? Механизм процесса кристаллизации можно представить в виде двух элементарных процессов:

1) Образование в жидкости центров кристаллизации (зародышей, мельчайших твердых частиц).

2) Рост кристаллов из образовавшихся зародышей.

Влияние нагрева на структуру и св- ва деформированного ме.в случае холодной деформации возрастает твердость, а в случае горячей деформации тв возрастает незначительно т.к происходит два процесса деформация + рекристаллизация.

Что влияет на процесс кристаллизации ме? Влияет скорость охлаждения. Из приведенной на зависимости видно, что при малых скоростях охлаждения и малых степенях переохлаждения (например, ΔT₁ и V₁) получается небольшая скорость образования зародышей (с.з.₁). Следовательно, в кристаллизующейся жидкости образуется небольшое число центров кристаллизации и из них вырастает небольшое число кристаллов, что приводит к появлению крупнозернистой структуры после затвердевания металла. Если же кристаллизация происходит при больших скоростях охлаждения и больших степенях переохлаждения (ΔT_2, V₂), то в жидкости образуется большое количество центров кристаллизации (с.з.₂) и из них, соответственно, вырастает большое число кристаллов. Металл при этом получается мелкозернистый .

Суть процесса рекристаллизации. Заключительным и сильно действующим процессом, переводящим наклепанный металл в устойчивое состояние, является рекристаллизация – процесс полной или частичной замены деформированных зерен данной фазы другими, более совершенными зернами той же фазы. Рекристаллизация заключается в зарождении новых, более совершенных зерен и их росте за счет менее совершенных, т.е. рекристаллизация является диффузионным процессом, протекающим во времени.

Чем отличается сорбит от троостита и перлита? Тростит- дисперсная структура образующаяся при температуре при 550-600. сорбит- дисперсная структура образующаяся при температуре до 600-650. перлит- грубая смесь кристаллов Ф и Ц.

Холодная и горячая деформация. Холодная деформация – деформация металла, которая осуществляется при температуре ниже температуры рекристаллизации. Горячая деформация – деформация металла, которая осуществляется при температуре выше температуры рекристаллизации.

Что такое модификатор и их типы? Ввод в жидкий ме примесей в виде мелких нерастворимых в расплаве частиц для увеличения числа центров кристаллизации. Виды:

Формирование структуры ме при их кристаллизации. Структура доэвтектоидных сплавов содержащих С от 2,14 до 4,3% состоит из аустенита и ледебурита. Структура заэвтектоидных сплавов содержание С>4,3% состоит из ледебурита и первичного цементита. Структура эвтектоидных сплавов содержащих С=4,3% состоят из ледебурита. Структура сплавов содержащих С <2,14% после первичной кристаллизации состоит из аустенита.

Вид отжига 1-ого рода и их характеристика. Отжиг рекристаллизационный (отжиг 1-го рода) применяется для изделий при холодном их деформировании — при производстве холоднокатаной стальной ленты и деталей глубокой вытяжки с целью восстановления мелкозернистой, равновесной, мягкой и вязкой структуры наклепанного металла. Рекристаллизационный отжиг осуществляется путем нагрева стали до температуры 650—700°С (ниже критической точки Ая), выдержки при этой температуре и последующего медленного охлаждения. 

Строение механического слитка. Дендритное строение кристаллов является типичным для литого металла. Кристаллизация жидкого металла начинается у стенок изложницы. При этом весьма интенсивное охлаждение приводит к образованию огромного числа центров кристаллизации. Из-за большой скорости охлаждения образовавшиеся кристаллы не успевают вырасти, поэтому первая зона слитка имеет мелкозернистое строение . После образования первой зоны условия кристаллизации изменяются. Снижение температур охлаждаемого металла и повышение температуры стенок изложницы приводят к уменьшению скорости охлаждения. Для этой стадии кристаллизации характерен направленный отвод теплоты перпендикулярно стенкам изложницы. Кристаллы, образующиеся в этот момент, растут перпендикулярно стенкам изложницы внутрь жидкого металла. Это приводит к образованию второй зоны слитка — зоны столбчатых кристаллов. В процессе дальнейшей кристаллизации направленность отвода теплоты теряется, скорость охлаждения значительно уменьшается, поэтому в центральной части слитка образуются крупные равноосные кристаллы. По мере кристаллизации металла примеси оттесняются в жидкую часть. Это предопределяет неравномерное распределение элементов как в микрообъеме, так и в различных зонах слитка. Неравномерное распределение химических элементов в объеме металла называется ликвацией.

Что такое рекристаллизация? Это процесс полной или частичной замены деформированных зерен данной фазы другими, более совершенными зернами той же фазы.

Металлические сплавы . Понятие фазы и компонента. Виды взаимодействия компонентов сплава. Фаза – это однородная часть сплава, отделённая границей раздела, при переходе через которую кристаллическая решётка, химический состав и свойства резко изменяются. Сплавы- тв в-ва, которые получают сплавлением двух или более элементов. Компонент- в-ва, образующие систему. Виды: механические смеси компанентов, твердые растворы компанентов, химические соединения компанентов.

Диаграммы состояния сплавов, их назначение и методы создания. Графическая зависимость, содержащая эту информацию, и является диаграммой состояния. Виды: Диаграмма состояния сплава с полной нерастворимостью компонентов твердом состоянии (I рода). Диаграмма состояния с полной растворимостью компонентов в твердом состоянии (II рода). Диаграмма с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (III рода). Диаграмма состояния для сплавов с устойчивым химическим соединением компонентов (IV рода). Диаграмма состояния сплавов с полиморфным превращением компонентов.

Диаграммы состояния позволяют получать разностороннюю информацию о сплавах. С их помощью можно судить о литейных свойствах сплавов и, соответственно, о возможности получения из них отливок, о склонности сплавов к внутрикристаллической ликвации и ликвации по удельному весу при кристаллизации, о пластичности различных сплавов и возможности их пластического деформирования при изготовлении изделий. Чаще всего для построения диаграмм состояния металлических систем используют термический анализ, основанный на том, что плавление, кристаллизация и все структурные изменения сплавов в твердом состоянии происходят с тепловыми эффектами (с поглощением или выделением тепла). Следовательно, снимая кривые нагрева или охлаждения сплавов разного состава какой-либо системы, можно зафиксировать температуры, при которых происходят те или иные изменения в структуре. Если затем эту информацию представить графически в координатах «температура - состав сплава», то получится диаграмма состояния системы.

Можно установить: возможность проведения термической обработки и ее режимы., температуру литья, температуру горячей пластической деформации. Строят: по кривым охлаждения сплава(термический анализ), изменения удлинения образцов при охлаждении, наблюдение микроструктуры, рентгеновским методом.

Описать процесс плавления и кристаллизации ме. Кристаллизация- процесс порехода вещества из жидкого состояния в тв. Процесс образования участков кристаллической решетки в жидкой фазе и рост кристаллов из образовавшихся центров. Плавле́ние —это процесс перехода тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое. Плавление происходит с поглощением удельной теплоты плавления и является фазовым переходом первого рода. тело разорвать часть межатомных связей и из упорядоченного состояния (кристалл) перейти в неупорядоченное (жидкость).

Д иаграммы состояния сплавов с полной растворимостью компонентов в тв состоянии.

Что такое усталость и ударная вязкость? Усталость- разрушение под действием повторных или знакопеременных нагрузок. Ударная вязкость — способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки.

Д иаграммы состояния сплавов с полной нерастворимостью компонентов в тв состоянии.

Сущность закалки сталей. Сущность закалки заключается в получении перенасыщенного твердого раствора. Практическая цель закалки конструкционных инструментальных сталей – достижение высокой прочности и высокой твердости.

Д иаграммы состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в тв состоянии.

Виды отжига 2-ого рода и их характеристика. Отжиг второго рода предназначен для изменения фазового состава. В зависимости от температуры нагрева отжиг бывает: а) полный отжиг проводится для доэвтектоидных сталей для исправления структуры при их нагреве на 30 ̊- 50 ̊ С выше кристаллической температуры А_3, б) неполный отжиг проводится для заэвтектоидных сталей при их нагреве на 30 ̊- 50 ̊ С выше критической температуры А₁. В структуре сохраняется цементит вторичный, который при отжиге приобретает сферическую форму (сфероидизация). Неполный отжиг является обязательным для инструментальных сталей.

Диаграммы состояния сплавов с устойчивым химическим соединением.

Изобразите и опишите кривую нагрева и охлаждения ме.

Железоуглеродистые сплавы. Компоненты и фазы в сплавах железа с углеродом. Железоуглеродистые сплавы – стали и чугуны. Железо образует с углеродом кинетически устойчивое химическое соединение: цементит – Fe₃C. Каждое устойчивое химическое соединение можно рассматривать как компонент.

1. Железо – переходный металл светло-серебристого цвета. Имеет высокую температуру плавления, равную 1539^o ± 5^o С. Железо технической чистоты обладает невысокой твердостью (80 НВ по Бринеллю) и прочностью, но высокими характеристиками пластичности.

Железо со многими элементами образует твердые растворы: с металлами – растворы замещения, с углеродом, азотом и водородом – растворы внедрения.

2. Углерод относится к неметаллам.

В сплавах железа с углеродом углерод находится в состоянии твердого раствора с железом, в виде химического соединения – цементита (Fe₃C), а также в свободном состоянии в виде графита (в серых чугунах).

3. Цементит (Fe₃C) – химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), содержит 6,67 % углерода.

При низких температурах цементит слабо ферромагнитен, магнитные свойства теряет при температуре около 217^o С.

Цементит имеет высокую твердость (более 800 НВ, легко царапает стекло), но чрезвычайно низкую, практически нулевую, пластичность.

Цементит – соединение неустойчивое (метастабильное) и при определенных условиях распадается с образованием свободного углерода в виде графита. Этот процесс имеет важное практическое значение при структурообразовании чугунов.

В системе железо – углерод существуют следующие фазы: жидкая фаза, твердый раствор углерода в α–Fe – феррит, твердый раствор углерода в γ-Fe - аустенит, химическое соединение - цементит.

Основные виды термической обработки стали. терическая обработка ме представляет собой совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения, выполняется в определенном порядке при определенных режимах с целью изменить внутреннее строение сплавов и получить нужные св-ва. Виды:отжик первого и второго радов, закалка, отпуск.

Что является движущей силой процесса кристаллизации? Движущей силой процесса кристаллизации является пересыщение, то есть превышение фактической концентрации кристаллизующегося вещества над его равновесной концентрацией в данных условиях. Это очень простое, но очень важное определение. Из него следует, что отсутствие пересыщения остановит процесс кристаллизации. Термодинамическое состояние системы определяет ее энтропию (структуру).

Виды отжигов сталей. Отжиг 1-ого рода используется для устронения хим неоднородности и снижения внутреннего напряжения. Отжиг 2-ого рода- для сплавов, испытывающих фазовыми превращения при нагреве и охлаждении: полный отжиг- для доэвтектоидных, неполный отжиг- эвтектоидных и заэвтектоидных, нормализация.

Закалка стали. Закалка - термическая обработка - заключается в нагреве стали до температуры выше критической или температуры растворения избыточных фаз, в выдержке и последующем охлаждении со скоростью, превышающих критическую .

Закалка не является окончательной операцией термической обработки, Чтобы уменьшить хрупкость и напряжения, вызванные закалкой, и получить требуемые механические свойства, сталь после закалки обязательно подвергается отпуску.

Инструментальную сталь в основном подвергают закалке и отпуску для повышения твердости. износостойкости и прочности, а конструкционную сталь - для повышения прочности, твердости, получения достаточно высокой пластичности и вязкости, а для ряда деталей также высокой износостойкости.

Виды кристаллических решеток ме и их характеристика. ОЦК- решетку. Основу ОЦК-решетки составляет элементарная кубиче­ская ячейка, в которой положительно заряжен­ные ионы металла находятся в вершинах куба, и еще один атом в центре его объема, т. е. на пересечении его диагоналей. Такой тип решетки в определенных диапазонах температур имеют железо, хром, ванадий, вольфрам, молибден и др. металлы. ГЦК- решетку. У ГЦК-решетки элементарной ячейкой слу­жит куб с центрированными гранями. Подобную решетку имеют железо, алюминий, медь, никель, свинец и др. металлы. ГПУ- решетку. ГПУ-ячейка состоит из отстоя­щих друг от друга на параметр с параллельных центриро­ванных гексагональных оснований. Три иона (атома) нахо­дятся на средней плоскости между основаниями. У гексагональных решеток отношение параметра с/а всегда больше единицы. Такую решетку имеют маг­ний, цинк, кадмий, берилий, титан и др. тетраганальную решетку. Два из трех базовых векторов имеют одинаковую длину, а третий отличается от них. Все три вектора перпендикулярны друг к другу.

Виды отпуска сталей. Низкий(высокая тв и износостойкость изделия), средний(высокие упругие св-ва), высокий(для высокой надежности).

Основные характеристики пластичности ме. Пластичность – способность металла изменять форму и размеры без нарушения сплошности.

Используется при различных видах обработки металлов давлением:

Ковке, штамповке и т.д.

Харак-ки:

Относительное удлинение (измеряется в %)

δ =

Lк и L0 – Конечные и начальные длины

Относительное сужение (измеряется в %)

ψ =

F0 и Fк – начальная и конечная площади поперечного сечения

Хомико- термическая обработка сталей. ХТО – процесс изменения химического состава структуры и свойств поверхностного слоя стали под действием нагрева и окружающей среды определенного состава, вызывающих диффузионное насыщение этого слоя атоами насыщенного элемента. Основными видами ХТО являются: цементизация , азотирование , метроцементация (циатирование), диффузионная металлизация

- насыщение AL –алюминирование

- насыщение Si – силицирование

- насыщение Cr – хромирование

- В – борирование

- Ni – никилирование

- цементом – цементация.

Насыщение углеродом поверхности сталей с низким содежанием углерода (0,1-0,2%) на глубину 1-2мм и больше. Нагрев при 930-950^оС. После цементизации и термообработки поверхностный слой имеет высокую твердость – 60-63HRC.

Основная характеристика прочности ме. Прочность – способность металла сопротивлятся деформации и разрушению

Для определения характеристик используют стандартные образцы(с определенным соотношением расчетной длины и площадью поперечного сечения), чтобы исключить влияние размеров.

По резудьтатам испытаний строется диаграмма растяжения образца в координатах нагрузка-деформация.

Харак-ки

Предел пропорциональности – Это максимальное напряжение до которого сохраняется линейная зависимость между нагрузкой и деформацией.

Предел упругости – максимальное напряжение до которого образец испытывает только упругую деформацию.

Предел текучести – это напряжение при котором происходит увеличение деформации при постоянной нагрузке.

Предел прочности – это напряжение максимальной нагрузки которую выдрживает образец до разрушения

Виды линейных дифектов их влияние на св-ва ме. Линейные дефекты

Дислокация – это особая конфигурация расположения атомов в крист.реш. бывает двух видов: краевые, винтовые.

Краевую дислокацию образует лишняя атомная полуплоскость, вставлнная в часть кристалла.

Полуплоскость называется экстраплоскостью

Винтовая дислокация получается при частичном сдвиге крист.реш. При этом образуется ступенька, проходящая по части кристалла.

Также могут возникать смешанные дислокации(винтовая+краевая)

Образоание дислокаций повышает энергию кристалла.

После отжига плотность дислокаций составляет 10³-10⁸ см²

После холодной деформации плотность дислокаций увеличивается до 10¹¹-10¹²

Повышение плотности увеличивает прочность.

Потность дилокаций в кристалле оказывает решающее влияние на прочностные характеристики кристалла.

Реальные не деформированные кристаллы имеют плотность дислокаций 10⁶-10⁷ см^-2 а деформированные 10¹⁰-10¹² см^-2.

Суть метода измерения микротвердости ме. Определение микротвердости необходимо для тонких покрытий, отдельных структурных составляющих сплавов. Прибор для определения микротвердости состоит из механизма для вдавливания алмазной пирамиды с небольшой нагрузкой и металлографического микроскопа. В испытываемую поверхность вдавливают алмазную пирамиду под нагрузкой 0,05..5,00 Н. Твердость Н определяют по той же формуле, что и твердость по Виккерсу: Н=0,189*Р/d2 если нагрузка Р выражена в (Н), d – диаметр отпечатка.

Виды деформаций и их суть. Деформация – изменение формы и размеров тела под действием напряжений

Если деформация металлов исчезает после снятия нагрузки, то это упругая деформация, а если остается, то это пластическая деформация.

Это объясняется тем, что при небольших напряжениях атомы смещаются незначительно и после снятия напряжений возвращаются в исходное положение.

При значительной пластической деформации может произойти пластическое разрушение металла путем его сдвига.

В техничесих металлах, являющихся поликристалличскими телами пластическая деформация протекает более сложно.

В результате происходит изменение структуры металла,различное в отдельных зернах и их частях, возникают напряжения и протекает упрочнение металла.

Механизм пластической деформации – скольжение дислокаций.

Пластическая деформация взывает повышение физико – механических свойств металла, приводит к анизотропии свойств (это зависимость свойств металла от направления, в котором они измерены).

При упругом деформировании под действием внешней силы изменяется расстояние между атомами в крист. реш. Снятие нагрузки устраняет причину изменения межатомного расстояния, атомы становятся на прежние места, и деформация исчезает.

По температуре различают холодную и горячую пластическую деформацию металлов.

Холодная деформация – деформация металла, которая осуществляется при температуре ниже температуры рекристаллизации. При холодной деформации увеличивается плотность дислокаций, зерна вытягиваются в направлении деформации, увеличивается прочность металла и снижается пластичность.

Горячая деформация – деформация, которая осуществляется при температуре выше температуры рекристаллизации. При горячей обработке давлением (прокатке, ковке, штамповке, прессовании) упрочнение, создаваемое в процессе деформации. Снимается в результате рекристаллизации в ходе самой деформации.

При горячей деф. сопротивление металла девормированию поти в 10 раз меньше, чем при холодной.

Поэтому горячую обработку применяют для изготовления крупных деталей.

При горячей деф. пластичность выше чем при холодной.

Существует небольшая деформация (2-10%) так называемая критическая, ниже которой при нагреве в структуре происходят только отдых и полигонизация(перестройка и упорядочивание дислокационной структуры металлов) – деформация до 10% рост аномально крупных зерен.

Чем выше степень деформации тем мельче будет размер зерна при последующей рекристаллизации.

Виды термической обработки их краткая характеристика. Цель любого процесса термической обработки заключается в том, чтобы нагревом до определенной температуры, выдержкой и последующим охлаждением с определенной скоростью вызвать желаемое изменение структуры металла или сплава и, соответственно, изменение свойств.

Различают первичную и вторичную термическую обработки. Назначение первичной термической обработки заключается в подготовке структуры к последующим операциям механической и окончательной термической обработки. К этому виду обработки относятся различные виды отжига и нормализации. Назначение вторичной (окончательной) обработки – получение необходимых эксплуатационных свойств деталей и изделий. К окончательной термической обработке относятся закалка и отпуск.

Суть пластической деформации и горячей обработки давлением. При значительной пластической деформации может произойти пластическое разрушение металла путем его сдвига.

В техничесих металлах, являющихся поликристалличскими телами пластическая деформация протекает более сложно.

В результате происходит изменение структуры металла,различное в отдельных зернах и их частях, возникают напряжения и протекает упрочнение металла.

Механизм пластической деформации – скольжение дислокаций.

Пластическая деформация взывает повышение физико – механических свойств металла, приводит к анизотропии свойств (это зависимость свойств металла от направления, в котором они измерены).

Горячая деформация – деформация, которая осуществляется при температуре выше температуры рекристаллизации. При горячей обработке давлением (прокатке, ковке, штамповке, прессовании) упрочнение, создаваемое в процессе деформации. Снимается в результате рекристаллизации в ходе самой деформации.

При горячей деф. сопротивление металла девормированию поти в 10 раз меньше, чем при холодной.

Поэтому горячую обработку применяют для изготовления крупных деталей.

При горячей деф. пластичность выше чем при холодной.