Ϫ METALE.XMC.PL

Hartowanie Metali Umacnianie Zastosowanie Cechy

:: Odkszta艂cenie Metali

Zdrowienie i krystalizacja

Metale poddawane dzia艂aniu wzrastaj膮cego obci膮偶enia pocz膮tkowo odkszta艂caj膮 si臋 spr臋偶y艣cie i po odgnieceniu powracaj膮 do swej pierwotnej postaci, a po przekroczeniu granicy plastyczno艣ci nast臋puje trwa艂e odkszta艂cenie materia艂u zwane odkszta艂ceniem plastycznym.

W procesie odkszta艂cania wyr贸偶nia si臋 kilka podstawowych mechanizm贸w odkszta艂cania:

a. Po艣lizg – powoduje nieodwracalne zmiany kszta艂tu, powstaje na skutek dzia艂ania napr臋偶e艅 stycznych i polega na przemieszczaniu jednej cz臋艣ci kryszta艂u wzgl臋dem drugiej po uprzywilejowanej p艂aszczy藕nie przy czym budowa krystaliczna obu cz臋艣ci kryszta艂u pozostaje niezmieniona. Rozr贸偶niamy po艣lizg: styczny- zachodzi jednocze艣nie na ca艂ej p艂aszczy藕nie po艣lizgowej, dyslokacyjny- przebiega przy wsp贸艂udziale dyslokacji ruchliwych przemieszczaj膮cych si臋 w danej p艂aszczy藕nie po艣lizgu.

b. Bli藕niakowanie – polega na jednakowym 艣ciskaniu kolejnych warstw kryszta艂u o wektor bli藕niakowania. Skutkiem tego jest obr贸t kryszta艂u w taki spos贸b, 偶e pozosta艂a jego cz臋艣膰 jest zwierciadlanym odbiciem wzgl臋dem okre艣lonej p艂aszczyzny zwanej p艂aszczyzn膮 bli藕niakowania. Podstawowym mechanizmem odkszta艂cania monokryszta艂贸w jest po艣lizg. W monokryszta艂ach o du偶ej liczbie system贸w po艣lizgu (sieci RSC) po艣lizg rozpoczyna si臋 w systemie w kt贸rym napr臋偶enia styczne osi膮gaj膮 warto艣膰 krytyczn膮 w pewnej kolejno艣ci= system pierwotny. Po艣lizg w kryszta艂ach o sieci RSC mo偶e wyst臋powa膰 na ka偶dej z 4 p艂aszczyzn i jednym z 3 kierunk贸w. Im wi臋ksze p艂aszczyzn tym 艂atwiej nast膮pi po艣lizg. System po艣lizgu wt贸rnego – wyst臋puje pod wp艂ywem wi臋kszego napr臋偶enia. Po wyczerpaniu mo偶liwo艣ci po艣lizgu przy bardzo du偶ych napr臋偶eniach odkszta艂cenie monokrystaliczne mo偶e nast膮pi膰 przez bli藕niakowanie. Wyst臋puje ono w kryszta艂ach sieci RPC oraz kryszta艂ach maj膮cych mniejsz膮 liczb臋 system贸w po艣lizg贸w od kryszta艂贸w sieci RSC.

d. Odkszta艂cenie plastyczne – polikryszta艂贸w rozpoczyna si臋 w ziarnach o systemie po艣lizgu zorientowanym zgodnie z kierunkiem obci膮偶enia jeszcze przed osi膮gni臋ciem makroskopowej granicy plastyczno艣ci. Przed granicami ziarn nast臋puje w贸wczas spi臋trzenie dyslokacji jednoimiennych. Powoduje to wytworzenie napr臋偶enia wstecznego – skierowanego przeciwnie do przy艂o偶onego obci膮偶enia. W wyniku niejednorodnego zapocz膮tkowania odkszta艂cenia w warunkach o r贸偶nej orientacji krystalorgaficznej krzywa rozci膮gania poni偶ej makroskopowej granicy spr臋偶ysto艣ci ma charakter paraboliczny. Po osi膮gni臋ciu tej granicy odkszta艂cenie plastyczne wyst臋puje we wszystkich ziarnach ale nier贸wnomiernie.

e. Anizotropia – cecha charakterystyczna kryszta艂贸w kt贸re opr贸cz w艂a艣ciwo艣ci fizycznych, skalarnych wykazuj膮 ponadto w艂asno艣ci fizyczne wektorowe ( zmieniaj膮ce si臋 wraz z kierunkiem ). Wzrost kryszta艂贸w podczas krystalizacji jest zjawiskiem wielokrotnym. W zwi膮zku z prawid艂ow膮 budow膮 wewn臋trzn膮 kryszta艂贸w w kierunkach do siebie r贸wnoleg艂ych s膮 zawsze jednakowe, a w kierunkach nie r贸wnoleg艂ych zawsze r贸偶ne.

f. Tekstura krystalogiczna – uprzywilejowana orientacja przestrzenna kryszta艂贸w wzgl臋dem kierunku zewn臋trznej si艂y odkszta艂caj膮cej w cz膮steczkach polikrystalicznych wp艂ywaj膮ce na wytrzyma艂o艣膰聽 i inne w艂asno艣ci (magnetyczne). Mo偶e prowadzi膰 do po偶膮danych lub szkodliwych objaw贸w.

i. Odkszta艂cenie plastyczne na zimno – odkszta艂ceniu plastycznemu na zimno towarzyszy zjawisko umocnienia. Materia艂 umocniony wykazuje wy偶sze w艂asno艣ci wytrzyma艂o艣ciowe np. wytrzyma艂o艣膰聽 na rozci膮ganie. R贸wnocze艣nie ze wzrostem wytrzyma艂o艣ci materia艂u maleje jego plastyczno艣膰. Jest to wynikiem zmniejszenia zdolno艣ci przemieszczania si臋 (dyslokacji w kryszta艂ach).

Przyjmuje si臋 kilka mechanizm贸w blokowania ruchu dyslokacji:
– mechanizm Cotrella – wok贸艂 pola napr臋偶e艅 zwi膮zane z r贸偶n膮 艣rednic膮 atom贸w osmozy. D膮偶膮 wiec one do zmniejszenia odkszta艂cenia, zajmuj膮 dogodne pozycje energetyczne wok贸艂 j膮der dyslokacji. Tak powstaje atmosfera atom贸w obcych blokuj膮ca przemieszczenie dyslokacji.
– Mechanizm Suzuki – zwi膮zany jest z mechanicznym blokowaniem ruchu dyslokacji.
– Mechanizm elektrostatycznego blokowania dyslokacji zwi膮zany z oddzia艂ywaniem atom贸w jednej dyslokacji z atomami pierwiastk贸w obcych o innej liczbie elektron贸w walencyjnych w por贸wnaniu z atomami tworz膮cymi osnow臋 kryszta艂贸w.
O umocnieniu stopu decyduj膮 czynniki fizyczne i strukturalne.

(more…)