Консультация № 185971
05.05.2012, 19:21
96.03 руб.
13.06.2013, 16:40
0 1 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
3. Объясните, как можно по микроструктуре отличить медь, подвергнутую горячей и холодной деформации? Опишите влияние горячей и холодной деформации на свойства.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
06.05.2012, 09:36
общий
это ответ
Здравствуйте, Посетитель - 373608!

Холодная деформация характеризуется изменением формы зёрен, которые вытягиваются в направлении наиболее интенсивного течения металла (рис. а). По мере увеличения холодной деформации металл становится более твёрдым, но менее пластичным. Несколько понижаются электропроводность и коррозионная стойкость. Упрочнение возникает вследствие поворота плоскостей скольжения, увеличения искажений кристаллической решётки.

Изменения, внесённые холодной деформацией в структуру и свойства металла, являются обратимыми. Их можно устранить, например, отжигом. В этом случае происходит внутренняя перестройка, при которой за счёт дополнительной тепловой энергии, увеличивающей подвижность атомов, в твёрдом металле без фазовых превращений из множества центров растут новые, примерно равноосные, зёрна, заменяющие собой вытянутые, деформированные зёрна. Это явление называется рекристаллизацией. Для чистых металлов рекристаллизация начинается при абсолютной температуре, равной 0,4 абсолютной температуры плавления металла. В частности, для меди рекристаллизацию проводят при примерно 500 ... 700 [$186$]C (температура начала заметного отжига составляет примерно 200 [$186$]C).

При температурах ниже начала рекристаллизации наблюдается явление, называемое возвратом. При этом форма и размеры вытянутых зёрен не изменяются, но частично снимаются остаточные напряжения, которые возникают из-за неоднородного нагрева или охлаждения, неоднородности распределения деформаций и т. д. При снятии остаточных напряжений механические свойства металла почти не изменяются, но повышаются электропроводность и коррозионная стойкость.

Горячая деформация осуществляется при температуре, которая выше температуры рекристаллизации. Она характеризуется таким соотношением скоростей деформирования и рекристаллизации, при котором рекристаллизация успевает произойти во всём объёме заготовки и микроструктура после обработки давлением оказывается равноосной, без следов упрочнения (рис. б). (Это и даёт ответ на вопрос, как отличить медь, подвергнутую горячей деформации, от меди, подвергнутой холодной деформации.)


Рис. - Схемы изменения микроструктуры металла при деформации: а - холодной; б - горячей


Обработка давлением в условиях горячей деформации требует меньших усилий деформирования и позволяет получить максимальное формоизменение заготовки. Однако для заготовок малых размеров трудно выдержать заданный температурный режим деформирования (учитывая охлаждение при соприкосновении с холодным инструментом и потери теплоты в окружающую среду, возрастающие с ростом отношения площади поверхности заготовки к её объёму). Поэтому горячую обработку давлением обычно применяют для крупных и средних заготовок. Кроме того, при горячей деформации окисление заготовки происходит более интенсивно (на поверхности образуется слой окалины), что ухудшает качество поверхности и точность получаемых размеров.

Литература
1. Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов / Под ред. А. М. Дальского. - М.: Машиностроение, 2004. - 512 с.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа