Што такое рекристаллизационный адпал?

У дадзеным артыкуле будзе прадстаўлены досыць падрабязны аповяд аб тым, што сабой уяўляе рекристаллизационный адпал. Акрамя гэтага, для азнаямлення будуць разгледжаны і іншыя віды працы са сталлю, якія паляпшаюць яе структуру і обрабатываемость металу, памяншаюць цвёрдасць і здымаюць унутраныя напружання. Ад структуры сплаву залежаць усе асноўныя яго ўласцівасці, а спосабам, якія змяняюць структуру, з'яўляецца тэрмічная апрацоўка. Рекристаллизационный адпал і многія іншыя віды тэрмічнай апрацоўкі распрацаваны Д. К. Чарновым, далей гэтую тэму развівалі Г. В. Курдюмов, а. А. Бочвар, А. П. Гуляеў.

Тэрмічная апрацоўка

Гэта сукупнасць розных аперацый нагрэву з дапамогай спецыяльнага абсталявання і па асаблівай тэхналогіі, з вытрымкай і астуджэннем, якія выконваюцца выключна ў пэўнай паслядоўнасці і пры дакладных рэжымах, каб змяніць ўнутранае будова сплаву і атрымаць патрэбныя ўласцівасці. Тэрмічная апрацоўка падзяляецца на некалькі відаў. Адпал першага роду, які ўжываецца для абсалютна любых металаў і сплаваў, фазавых ператварэнняў у цвёрдым стане не прыносіць. Рекристаллизационный адпал ўжываюць для дасягнення наступных характарыстык.

Пры нагрэве адпалу першага роду павышаецца рухомасць атамаў, цалкам або часткова ўстараняецца хімічная неаднароднасць, памяншаецца ўнутранае напружанне. Усё залежыць ад тэмпературы нагрэву і часу вытрымкі. Павольнае астуджэнне тут з'яўляецца характэрным. Разнавіднасцямі такога спосабу з'яўляюцца адпал для зняцця напружання пасля ліцця, зваркі або кавання, дыфузійны і рекристаллизационный адпал.

Больш:

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовая сістэма чалавека выступае своеасаблівым каардынатарам у нашым арганізме. Яна перадае каманды ад мозгу мускулатуры, органаў, тканін і апрацоўвае сігналы, якія ідуць ад іх. У якасці своеасаблівага носьбіта дадзеных выкарыстоўваецца нервовы імп...

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Пры выбары сваёй будучай прафесіі не варта абапірацца на чые-то рэкамендацыі і парады, тым больш не трэба падпарадкоўвацца сваім бацькам, якія даволі часта вырашаюць без вас самастойна, куды паступіць пасля 11 класа. Варта задумацца, наколькі паспяхо...

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл прайшла доўгі шлях фарміравання ў ходзе эвалюцыйнага развіцця свету. Яна ўтварылася на месцы рудыментарных частак першаснай паражніны цела, якая ў вышэйшых жывёл была выцесненая целломом, або другаснай паражніной цела. У пра...

Адпал другога роду

Гэты адпал прызначаны таксама для металу і сплаваў, якія маюць фазавыя ператварэння пры адпале ў цвёрдым стане - і пры нагрэве, і пры астуджэнні. Тут мэты некалькі шырэй, чым тыя, якія мае на рекристаллизационный адпал сталі. Пры адпале другога роду атрымліваецца больш раўнаважкая структура для далейшай апрацоўкі матэрыялу. Зярністасць знікае, размельчается, павышаюцца глейкасць і пластычнасць, значна зніжаюцца цвёрдасць і трываласць. Такі метал можна ўжо рэзаць. Нагрэў ажыццяўляецца да тэмператур, значна вышэй крытычных, а астуджэнне адбываецца разам з печчу - вельмі павольна.

Таксама да тэрмічнай апрацоўцы ставіцца загартоўка сплаваў для трываласці і цвёрдасці. Тут, наадварот, структура утвараецца нераўнаважнай, якая падвышае гэтыя параметры за кошт сарбітам, троостита, мартенсита. Тэмпературы выкарыстоўваюцца таксама значна вышэй крытычных, але астуджэнне адбываецца на вельмі высокіх хуткасцях. Чацвёрты від тэрмічнай апрацоўкі - адпачынак, які здымае ўнутраныя напружання, зніжае цвёрдасць і павялічвае глейкасць і пластычнасць загартаваных сталей. Пры нагрэве да тэмператур ніжэй крытычных хуткасць астуджэння можа быць любы. Ператварэння памяншаюць нераўнаважных структуры. Так дзейнічае і рекристаллизационный адпал сталі.

Выбар рэжыму

Тэрмічная апрацоўка можа быць папярэдняй і канчатковай. Першая ўжываецца для падрыхтоўкі уласцівасцяў матэрыялу і яго структуры для далейшых тэхналагічных аперацый (паляпшэнне обрабатываемостью, рэзка, апрацоўка ціскам). Канчатковай тэрмічнай апрацоўкай фармуюцца ўсе ўласцівасці гатовага вырабы. Як выбіраецца рэжым рекристаллизационного адпалу, залежыць ад працэсу і мэтаў тэрмічнай апрацоўкі.

маецца на Ўвазе нагрэў сплаву або металу вышэй паказчыка тэмпературы крышталізацыі, прычым не менш, чым на сто ці дзвесце градусаў. Далей ідзе вытрымка пры гэтай тэмпературы на працягу патрэбнага часу. Астуджэнне з'яўляецца фінальнай стадыяй гэтага працэсу. Гэтая тэхналогія падзяляецца на поўны, няпоўны і текстурирующий адпал, і выбар залежыць ад таго, якая мэта рекристаллизационного адпалу.

Поўны адпал

На практыцы найбольш часта ўжываем поўны адпал, але тут трэба звярнуць увагу на тое, што адпал сталі і яе загартоўка - працэсы розныя. У працэсе рекристаллизационного адпалу вырабляюцца пэўныя працэдуры, якія папярэднічаюць халоднай апрацоўцы металу пад ціскам для палягчэння далейшай з ім працы, альбо адпал з'яўляецца выхадных выглядам тэрмаапрацоўкі, калі гатовае выраб або паўфабрыкат атрымліваюць патрэбныя характарыстыкі. Альбо гэта аперацыя прамежкавая, напрыклад - для эфектыўнага выдалення наклепа.

Для аднастайнага растварэння ў матрыцы легіруючых элементаў і для таго, каб атрымаць аднастайную мікраструктуру з аднолькавымі ўласцівасцямі матэрыялу, адпал праводзіцца ў спецыяльным растворы. Чорным металах патрабуецца рекристаллизационный адпал з тэмпературамі ад 950 да 1200º З з ужываннем раствора соляў Durferrit Glühkohle або Durferrit GS 960. Каляровыя металы отжигаются пры тэмпературах ад 460 да 540º З з ужываннем солі Durferrit А. В., далей можа прытрымлівацца наступная апрацоўка для павелічэння трываласці.

Мэты

Найбольш часта рекристаллизационный адпал сталей праводзяць з мэтай давядзення структуры матэрыялу да патрэбных параметраў, якія неабходныя для далейшай працы. Яго ўжываюць пасля апрацоўкі ціскам, калі павольная рэкрышталізацыі цалкам не прайшла, і гэта не дазваляе зняцьнаклеп.

Падобная тэхналогія звычайна ўжываецца для горячекатанных рулонаў з сплаваў, дзе асновай з'яўляецца алюміній, а таксама пасля халоднай пракаткі лістоў, стужак, фальгі з розных сплаваў і каляровых металаў (тут неабходна згадаць і рекристаллизационный адпал нікеля), пруткоў і дроту, сталі халоднай штампоўкі і труб халоднага валачэння. Асобнай працэдурай з'яўляецца адпал пры вырабе паўфабрыкатаў і вырабаў з каляровых металаў (у тым ліку нікеля).

Тэмпературныя рэжымы

Розныя матэрыялы патрабуюць розных рэжымаў тэрмаапрацоўкі. Звычайна ўвесь працэс доўжыцца не больш аднаго гадзіны, каб завяршыўся рекристаллизационный адпал, але тэмпературны рэжым для кожнага сплаву - свой уласны. Так ад 300 да 400 °З патрабуюць сплавы на аснове магнію, ад 800 да 1150 °З - сплавы нікеля, ад 650 да 710 °З - вугляродзістай група сталей, для якіх абавязкова праводзіцца рекристаллизационный адпал. Тэмпература плаўлення, натуральна, не дасягаецца.

Алюмініевым сплаваў так шмат не трэба, дастаткова ад 350 да 430 °З, а чысты алюміній рекристаллизуется пры тэмпературах ад 300 да 500 °С. Ад 670 да 690 °З патрабуе для рэкрышталізацыі тытан, ад 700 да 850 °З - кампазіцыі медзі з нікелем, ад 600 да 700 °З трэба бронзы і латуні, а чыстай медзі нават паменш, яна пачынае рекристаллизацию ад 500 °С. Такія рэжымы рекристаллизационного адпалу патрабуюцца для асобных металаў і сплаваў.

Дыфузійных апрацоўка металаў

Гэты выгляд адпалу інакш называецца гомогенизирующим, і праводзіцца ён з мэтай ліквідацыі наступстваў дендрітные ликвации. Дыфузійны адпал патрэбен для легаванай сталі, дзе паказчык пластычнасці і глейкасці зніжаны з-за внутрикристаллической ликвации, што прыводзіць да слаістай або далікатным изломам. Трэба дамагчыся раўнаважкай структуры, а таму дыфузійных апрацоўка адліванага металу неабходная. Акрамя таго, яна паляпшае і механічныя характарыстыкі, і павышае аднастайнасць уласцівасцяў ва ўсім аб'ёме гатовай прадукцыі.

Вось што адбываецца пры гэтым працэсе: раствараюцца залішнія фазы, выраўноўваецца хімічны склад, узнікаюць і растуць пары, павялічваецца памер збожжа. Дадзены выгляд тэрмаапрацоўкі патрабуе працяглай вытрымкі металу ва ўмовах крытычных тэмператур вышэй (тут можна казаць пра 1200 градусах па Цэльсіі).

Ізатэрмічных тэрмаапрацоўка

Такі адпал рэкамендуецца для легаванай сталі, дзе пры нязменнай тэмпературы аустенит распадаецца на на ферыт і цэменту ў сумесі. Такі распад можа адбыцца пры іншых відах адпалу, калі адбываецца паступовае астуджэнне за кошт пастаяннага і паслядоўнага змяншэння тэмпературы. Такім чынам дасягаецца аднастайнасць структуры, зніжаецца час на тэрмічную апрацоўку.

Схема ізатэрмічнага адпалу наступная: спачатку нагрэў да паказчыка, які будзе перавышаць верхнюю крытычную кропку на 50-70 градусаў, затым зніжэнне тэмпературы на 150 градусаў. Пасля гэтага нагрэтая дэталь пераносіцца ў печ або ванну, дзе вытрымліваецца тэмпература не больш за 700 °С. Працягласць працэдуры будзе залежаць ад складу металу і геаметрычных памераў дэталі. Легаваныя склады могуць запатрабаваць некалькіх гадзін, а горячекатанные лісты вугляродзістай сталі - некалькі хвілін.

Адрозненні

Пры поўным адпале забяспечваецца перакрышталізацыі сталі, избавляющая метал ад разнастайных дэфектаў структуры. Сталь атрымлівае свае самыя важныя і характэрныя для яе ўласцівасці, мякчэе для наступнай рэзкі. Трэба спачатку нагрэць яе да тэмпературы вышэй Ас3 на 30-50 градусаў, прагрэць, затым павольна астудзіць.

Часцей за ўсё вытрымка доўжыцца мінімум паўгадзіны, але не больш за гадзіну на тону сталі з нагрэвам хуткасцю 100 градусаў па Цэльсіі ў гадзіну. Хуткасць астуджэння вар'іруецца - залежыць ад складу сталі і ад устойлівасці аустенита. Калі астуджаць хутка, можа сфармавацца занадта цвёрдая ферритно-цементитная дысперсная структура.

Астуджэнне

Хуткасць астывання рэгулюецца астуджэннем печы з паступовым яе адключэннем і адчыненнем дзверцы. Пры поўным адпале галоўнае - не перагрэць сплаў. Няпоўны адпал выконваюць пры тэмпературах ніжэй Ас3, але некалькі вышэй Аз1.

Тады сталь часткова перекристаллизуется, і таму не пазбавіцца ад дэфектаў. Так апрацоўваюць сталі з адсутнасцю ферритной полосчатости, калі іх трэба ўсяго толькі змякчыць перад далейшай апрацоўкай і рэзкай. Акрамя поўнага і няпоўнага ёсць яшчэ текстурирующий рекристализационный адпал.

Ужыванне

Часам адпал дапаўняе гарачую апрацоўку ціскам (горячекатанные рулоны, напрыклад, з алюмініевых сплаваў, аджыгае перад халоднай прокаткой, каб зняць наклеп, які абавязкова ўтворыцца як наступства гарачай пракаткі).

Значна шырэй выкарыстоўваецца адпал гэтага віду ў вытворчасці вырабаў і паўфабрыкатаў з сплаваў і чыстых каляровых металаў. Гэта ўжо самастойная аперацыя па тэрмаапрацоўцы. Па параўнанні са сталі вялікая колькасць каляровых металаў падвяргаюць халоднай апрацоўцы ціскам, пасля чаго рекристаллизационный адпал неабходны.

У прамысловасці

Калі патрабуецца крупчастая форма цементита,вытрымка сплаву пры адпале да поўнай рэкрышталізацыі можа працягвацца доўга - некалькі гадзін. Для халоднага дэфармавання, якое звычайна варта за адпалам, найбольш спрыяльная менавіта крупчастая форма цементита, якая адбываецца пры рэкрышталізацыі ў працэсе зараджэння і росту недеформированных зерня, а для гэтага патрэбен нагрэў да пэўнай тэмпературы.

Рекристаллизационный адпал ў прамысловасці з'яўляецца першапачатковай аперацыяй для надання сплаву або металу пластычнасці перад халоднай апрацоўкай ціскам. Не менш часта ён прысутнічае і ў прамежку паміж аперацыямі па халоднага дэфармавання для зняцця наклепа, а таксама як выхадны канчатковы працэс тэрмічнай апрацоўкі, каб выраб або паўфабрыкат набылі неабходныя ім ўласцівасці.

Як гэта адбываецца

Награваючыся, дэфармаваны метал павышае рухомасць атамаў. Старыя збожжа выцягваюцца, становяцца уразлівымі, інтэнсіўна зараджаюцца і растуць новыя, ужо раўнаважкія і свабодныя ад напружання збожжа. Яны сутыкаюцца са старымі, выцягнутымі, убіраючы ў свой рост да поўнага іх знікнення. Перакрышталізацыі сталі і сплаваў і з'яўляецца галоўнай мэтай рекристаллизационного адпалу. Пры нагрэве пасля дасягнення неабходнай тэмпературы межы цякучасці і трываласці матэрыялу даволі рэзка зніжаюцца.

Затое павялічваецца пластычнасць, гэта працуе для паляпшэння обрабатываемости. Тэмпературу пачатку рэкрышталізацыі называюць парогам рэкрышталізацыі. Пры яе дасягненні метал разупрочняется. Тэмпература не можа быць пастаяннай велічынёй. Для канкрэтнага сплаву або металу гуляюць настолькі ж важныя ролі працягласць нагрэву, ступень папярэдняй дэфармацыі, першапачатковая велічыня збожжа і многае іншае.