obrÓbka plastyczna metali - mech.pg.edu.pl³bka... · mechanizmy odkształcenia plastycznego •...
TRANSCRIPT
![Page 1: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/1.jpg)
OBRÓBKA PLASTYCZNA
METALI
![Page 2: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/2.jpg)
• Plastyczność: zdolność metali i stopów do
trwałego odkształcania się bez naruszenia
spójności
• Obróbka plastyczna: walcowanie, kucie,
prasowanie, ciągnienie
• Produkty i półprodukty hutnicze po obróbce
plastycznej: pręty, kształtowniki, rury, druty,
blachy, odkuwki
• Obróbka: na zimno lub na gorąco
• Stopień gniotu: Z = S0 – S1 / S0
![Page 3: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/3.jpg)
Mechanizmy odkształcenia
plastycznego
• Poślizg dyslokacyjny
• Bliźniakowanie
• Pełzanie dyslokacyjne
• Pełzanie dyfuzyjne
• Poślizg po granicach ziaren
![Page 4: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/6.jpg)
Poślizg
![Page 7: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/7.jpg)
Systemy poślizgu; linie i pasma poślizgu
![Page 8: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/10.jpg)
Bliźniakowanie
![Page 11: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/11.jpg)
Odkształcenie plastyczne na zimno
polikryształów
• Granica sprężystości i
plastyczności
• Górna Re wywołana
odrywaniem atomów
domieszek od dyslokacji
• Dolna Re – równanie
Halla-Petcha Red = 0 +
kd(-1/2)
• Zgniot i tekstura zgniotu
![Page 12: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/13.jpg)
Przemiany cieplne podczas wyżarzania metali
uprzednio odkształconych plastycznie na zimno
• Zdrowienie statyczne
• Rekrystalizacja statyczna
![Page 14: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/15.jpg)
Zdrowienie statyczne
• Proces aktywowany cieplnie, zachodzący podczas
wyżarzania poniżej temperatury rekrystalizacji w metalach
uprzednio odkształconych plastycznie na zimno
• Proces związany ze zmniejszeniem liczby defektów
punktowych, gęstości dyslokacji oraz zmianami struktury
przestrzennej dyslokacji
• Dyfuzja i anihilacja defektów punktowych, poślizg i
wspinanie dyslokacji, anihilacja dyslokacji
różnoimiennych, kurczenie się i zanik pętli dyslokacyjnych
• Poligonizacja prosta i złożona
![Page 16: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/16.jpg)
Poligonizacja
• Prosta: działa tylko jeden
system poślizgu; tworzenie się
niskokątowych granic
daszkowych w wyniku
przegrupowania się nadmiaru
dyslokacji jednoimiennych
• Złożona: działa kilka systemów
poślizgu, powstają komórki
dyslokacji o małej gęstości
otoczone ściankami o dużej
gęstości, podziarna i ścianki
stanowiące granice złożone
daszkowe i skrętne
![Page 17: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/17.jpg)
Rekrystalizacja statyczna
• Przebiega powyżej temperatury rekrystalizacji
• Polega na powstawaniu i migracji
szerokokątowych granic ziaren
• Niezbędny jest pewien gniot krytyczny
• Zachodzi przez zarodkowanie i wzrost ziaren
![Page 18: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/18.jpg)
Zarodkowanie
• Następuje w obszarach
o największej
krzywiźnie sieci: w
obszarach o dużym
gradiencie
odkształcenia, w
pobliżu granic ziaren,
dużych wydzieleń,
powierzchni
swobodnych, w
pasmach poślizgu.
• Polega na: wzroście
podziaren i (lub)
migracji odcinków
szerokokątowych
granic ziaren
pierwotnych
![Page 19: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/19.jpg)
Zarodkowanie przez wzrost
podziaren przebiega wskutek: Migracji granic podziaren powstałych podczas poligonizacji,
jeżeli tworzą one z osnową granicę szerokokątową i
wykazują promień większy od krytycznego (a)
Wzrostu podziaren utworzonych w wyniku koalescencji,
jeżeli osiągają one wielkość krytyczną i granicę
szerokokątową z osnową
![Page 20: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/20.jpg)
Koalescencja polega na wspinaniu się dyslokacji lub
obrocie jednego z sąsiadujących podziaren
![Page 21: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/21.jpg)
Zarodkowanie przez migrację odcinków szerokokątowych: w
silnie zdefektowaną osnowę przemieszcza się granica
szerokokątowa w wyniku uchodzenia do niej wakansów i
dyslokacji
![Page 22: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/22.jpg)
Wielkość ziarna po odkształceniu
plastycznym
![Page 23: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/23.jpg)
Temperatura rekrystalizacji
• Zależna od stopnia
gniotu, sposobu,
temperatury i
szybkości
odkształcenia, czasu
wyżarzania, wielkości
ziarna
• Wzór Boczwara:
TR = (0,350,6) Tt
![Page 24: OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI - mech.pg.edu.pl³bka... · Mechanizmy odkształcenia plastycznego • Poślizg dyslokacyjny • Bliźniakowanie • Pełzanie dyslokacyjne • Pełzanie](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022022116/5c78b97809d3f2d2178b996d/html5/thumbnails/24.jpg)
Rekrystalizacja pierwotna i wtórna
• Pierwotna: migracja szerokątowych granic zarodków
rekrystalizacji do czasu, gdy zrekrystalizowane ziarno
zajmie całą objętość uprzednio odkształconego metalu
• Wtórna: następuje selektywny wzrost niektórych ziaren,
bez okresu inkubacji, kilkaset stopni C powyżej
temperatury rekrystalizacji. Przyczyna: obecność faz na
granicach ziaren, zbyt krótki okres wyżarzania, tekstura
• Tekstura rekrystalizacji: statystyczna przewaga ziaren o
jednakowej orientacji