Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. СВЯЗЬ ПРОЦЕССА РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ СО СТРУКТУРОЙ МЕ
ТАЛЛОВ И СПЛАВОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ). 9
-
Первичная рекристаллизация..... 9
-
Влияние структуры деформированных металлов и сплавов на процесс рекристаллизации. Механизмы рекристаллизации. 13
I.3.. Влияние примесей и частиц второй фазы на процесс
рекристаллизации 22
1.4. Влияние способа деформации на структуру и меха
нические свойства металлов и сплавов............ 28
1.5. Способ деформации и'процесс рекристаллизации.... 36
Выводы из литературного обзора 39
Постановка задачи исследования........ 41
ГЛАВА П. МЕТОДИКА РЮСЛЕДОВАНИЯ 43
-
Способы деформирования и материалы исследования. 43
-
Методы определения начала рекристаллизации...... 54
-
Метод твердости в определении начаяа рекристаллизации 54
-
Определение начала рекристаллизации рентгеновским методом..... 57
-
Определение начала рекристаллизации металлографическим методом.... 60
-
Определение скорости возникновения зародышей рекристаляизации. 60
-
Исследование упрочнения методом микротвердости.. 63
-
Исследование влияния способа деформирования на фазовый состав и структуру стали марки 23Х15Н7М2 72
ГЛАВА Ш. ВЛИЯНИЕ СПОСОБА ДЕФОРМИРОВАНИЯ НА СТРУКТУРНО-
.~ЧУВСТВ4ТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ 75
Стр.
-
Влияние способа деформирования на скорость образования зародьшей рекристаллизации в цинке 75
-
Влияние способа дедермррования на время нанача рекристаллизации армко-железа и Ст.З 83
-
Влияние способа деформирования на параметры рекристаллизации алюминиевых сплавов Ді6 и АМгб.... 97
-
Влияние способа деформироваиия на время начала рекристаллизации технически чистой меди 114
-
Влияние способа деформирования на упрочнение (микротвердость) армко-железа. 117
-
Влияние способа деформирования на фазовый состав, структуру стали марки 23ХІ5Н7М2. 124
ГЛАВА и. ХАРАКТЕР ВЛИЯНИЯ ИССЛЕДОВМННЫХ СПОСОБОВ ДООРМИРО-ВАНИЯ НА СГРУКТУРУ,ФА30В0Е ПРЕБРАЩЕНИЕ И ПАРАМЕТРЫ ПЕРВИЧНОЙ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ0В.... 135
-
Особенности напряженного и деформированного состояния при растяжении,сжатии,волочении,выдавливании......... 135
-
Влияние исследованных способов деформирования на дислокационную структуру металла 141
-
О характере влияния способа деформирования на параметры рекристаллизации 147
-
О влиянии способа деформации на мартенситное превращение в стали марки 23ХІ5H7М2 158
ГЛАВА У. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИЛОЖЕШИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ......... 160
ВЫВ ОДЫ 165
ЛИТЕРАТУР А , 167
ПРИЛОЖЕНИЕ 189
Введение к работе
Развитие современной науки и техники предъявляет возрастающие требования к качеству металлов и сплавов,а также наденности изготовляемых из них механизмов. Наиболее распространенными методами воздействия на металлы и сплавы являются деформация и термообработка» Характер структурных изменений,проходящих при нагреве деформированных металлов и сплавов и связанные с этим изменения физических и механических свойств,во многом определяются процессом рекристаллизации. Из всех известных процессов структурных изменений,протекающих при нагреве металлов и силаВОВ и используемых на практике для управления их структурой и свойствами.рекристаллизация - самый распространенный.
Исследованию процесса рекристаллизации посвяшено шного рa-бот,по этому вопросу накоплен большой экспериментальный материал, установлены важные зависимости этого процесса от температуры, скорости,степени деформации.чистоты металлов и фазового ссотава сплавов. Несмотря на это,некоторые важные характеристики процесса недостаточно исследованы и,как следствие,слабо используются в практических целях. К ним относится вопрос о влиянии способа деформирования на кинетику рекристаллизации металлов и сплавов [1-11,29,43,77,82,1291.
Наиболее полное исследование влияния способа деформирования на процесс рекристаллизации проведено на молибдене [I]. Авторы получили,что рекристаллизация в молибдене проходит интенсивнее после растяжения,чем после деформирования волочением,прокаткой, сжатием. Б работах,выполненных независимо на бериллии [б] и сплаве Н28ТЗ [11] отмечается,что в гидроэкструзированном металле рекристаллизация протекает интенсивнее,чем в прокатанном. В ра- боте,проведенной на никеле [77] ,при сопоставлении скоростей роста центров рекристаллизации после прокатки и сжатия получили,что скорость роста больше после деформации сжатием. Влияние вида деформации на рекристаллизацию наблюдалось также на монокристаллах желе 3 а, меда, алюмшнияя сплава Си - Со (3-5,82,129].
Отмеченную зависимость рекристаллизации от способа деформирования исследователи объясняют пo-разному. Некоторые авторы это связывают с образованием разной плотности .дислокаций [1,2] ,другие - с характером распределения дислокаций в деформированном объеме [1291. Авторы [3-5,82] на нитевидных кристаллах меди,деформированных разными способами,установили,что необходимым условием для начала рекристаллизации является высокая плотность винтовых дислокаций,
В литературе имеются такне данные о влиянии способа деформирования на механические свойства [9,25,27,28,105-Пб] ,структуру [14,15,19-23,28] ,процесс распада твердых растворов [II,32-34] , мартенситное преврашение [27,111-116,162] Несмотря на это при. прогнозировании свойств деформированных и термообработанных металлов и сплавов используются,в основном,зависимости кинетики рекристлллизации от температуры,скорости и степени деформации [Ю].
Постановка исаледований влияния способов деформирования на процесс рекристаллизации связана с необходимостью разработки методов прогнозирования структуры при обработке давлеш1ем и термической обработки с целью создания оптимальных технологических процессов.
Процесс рекристаллизации в работе исследовался в условиях изотермического нагрева холоднодеформированного металла. Иссле- довалось влияние наиболее характерных и распространенных способов деформации (растяжение,сжатие,волочение,выдавливание) на изменение параметров первичной рекристаллизации: времени начала рекристаллизации,скорости образования зародышей рекристаллизации и энергию активации этих процессов.
Исследовалось также влияние способов деформации на другие структурообразующие процессы: возврат,упрочнение и фазовое превращение, Комплексное исследование структурных и фазовых превращений (методами рентгеноструктуриого анализа,оптической и электронной шкроскопии,микротвердости) позволило установить,что способ деформации влияет на: упрочнение металлов; фазовое преврашение и микроструктурные изменения,протекающие При деформации; возврат и рекристаллизацию,имеющих место при нагреве деформированных металлов и сплавов.
Впервые показано,что распад твердого раствораппротекающий в температурном интервале рекристаллизации,изменяет характер влияния способа деформации на кинетику рекристаллизации по сравнению со стабильным материалом.
Структурное состояние деформированного металла и определяемая им кинетика возврата и рекристаллизации зависит не только от степени,но и от способа деформации. Полученные результаты имеют важное значение в практике обработки давлением,термической и термомеханической обработки металлов и сплавов. Они позволяют дать рекомендации по качественному прогнозированию структуры деформированных и термообрасотанных материалов.
Автор защищает следующие основные положения:
Упрочнение металлев,обусловленное деформацией,зависит от способа деформирования.
Возврат механических свойств и параметры рекристаллизации металлов и сплавов -(время начала рекристаллизации,скорость образования зародышей рекристаллизации) зависят от способа деформирования.
Фазовый состав и структурные изменения в процессе деформации стали с метастабильным аустенитом зависят от способа деформирования,
Распад твердого раствора метастабильных сплавов зависит от способа деформирования,
Диссертация состоит из пяти глав. Первая глава посвяшена обзору литературных данных,указывающих на особенности процесса первичной рекристаллизации,о связи этого процесса со структурой деформированных металлов и сплавов. Исходя из поставленной цели исследования: прогнозирование характера влияния способа обработки давлением на структуру и кинетику процессов,идущих при термообработке; сформулироваыы задачи,решаемые в диссертации.
Вторая глава посвяшена методам исследования. Дана краткая характеристика используемых способов деформирования (растяжения, сжатия,волочения,выдавливания),методев исследования кинетики рекристаллизации, упрочнения, структуры и фазовых цреврашений,
В третьей главе изложены основные результаты исследования по влиянию способов деформирования на время начала рекритталлизации,скорость образования зародышей рекристаллизации,энергию активации процессов. Результаты получены при исследовании процессов на технически чистых металлах - армко-железе,меди марки М2,цинке и сплавах - Ст.З,АМг6,Д16. Установлено влияние способов деформи- ** CJ *"' рования на тонкую структуру и структурно-чувствительные процессы: возврат,упрочнение,фазовое превращение.
В четвертой главе анализируется характер влияния способов деформирования на структуру,параметры первичной рекристалдизации металлов и сплавов,фазовые преврашения.
В пятой главе представлено практическое применение работы при разработке нового технологического процесса производства крупногабаритных полых поковок из легированной коррозионностойкой стали.
В выводах изложены основные результаты работы. mm vJ -
