11.05.2016
SiMR Godzina: 12:00
Odkształcenie plastyczne i rekrystalizacja
(określenie temperatury rekrystalizacji
mosiądzu M70 po różnych stopniach
odkształcenia na zimno)
1.Cel ćwiczenia:
•
Zbadanie próbek materiału o różnym zgniocie i temperaturze wyżarzania i
ustalenie ich twardości.
•
Nabycie umiejętności potrzebnych do korzystania z twardościomierza.
•
Określenie temperatury rekrystalizacji próbki na podstawie dostarczonych
informacji i przeprowadzonych badań.
2.Wstęp teoretyczny:
Rekrystalizacja: zespół procesów związanych z wzrostem wielkości, zmianą
orientacji oraz ruchem granic ziarn, zachodzących w metalu poddanym obróbce
plastycznej na zimno, a następnie po procesie zdrowienia wygrzewanym w
odpowiednio dobranej temperaturze.
Proces rekrystalizacji dzieli się na trzy etapy:
1.
Rekrystalizacja pierwotna
2.
Rozrost ziarna (rekrystalizacja równomierna)
3.
Rekrystalizacja wtórna
Reguła Boczwara: zależność służąca do wyznaczania temperatury rekrystalizacji
ukazuje ona związek pomiędzy temperaturą topnienia materiału i jego składem a
temperaturą w jakiej materiał odzyska właściwości które posiadał przed
odkształceniem w ciągu jednej godziny.
T
rek
= aT
top
Trek – oznacza temperaturą rekrystalizacji
Ttop - temperatura topnienia materiału
a -współczynnik, którego wartości wynoszą:
•
0,1-0,2 dla materiałów czystych,
•
0,4-0,5 dla materiałów o czystości technicznej
•
0,7-0,8 dla stopów jednofazowych.
Zgniot: to określenie na całokształt zmian zachodzących przy odkształcaniu
materiały w temperaturze poniżej temperatury rekrystalizacji czyli obróbce
plastycznej na zimno. Odkształcanie materiału w ten sposób powoduje zagęszczenie
się defektów w strukturze krystalicznej dyslokacji, co skutkuje umocnieniem się
materiału. Jest on również istotny w procesie rekrystalizacji ponieważ ma decydujący
wpływ na wielkość ziarna jakie wskutek niej otrzymamy.
Zgniot
W
ielkość
z
ia
rna
Twardość: to cecha materiału świadcząca o jego odporności na działanie sił
skupionych których efektami mogą być odkształcenia powierzchni, zarysowania oraz
zgniecenia. Określa się ją przy pomocy twardościomierzy. A pozwala ona określić
jakie zmiany pod wpływem naprężeń mogą zajść w materiale.
Zależy ona między innymi od wielkości ziarna w mikrostrukturze materiału, w
przypadku metalu poddanemu obróbce plastycznej i wyżarzaniu ma więc na nią
wpływ zarówno stopień zgniotu badanego materiału ponieważ ma on znaczący
wpływ na wielkość ziaren po procesie rekrystalizacji oraz temperatura w jakiej został
on wyżarzony gdyż mogła ona spowodować jego powrót jego właściwości do stanu
sprzed odkształcenia plastycznego.
3.Ćwiczenie
Badanymi próbkami był mosiądz M70 poddany zgniotom 30% i 60%, a następnie
wyżarzony w temperaturach od 220ºC do 550ºC oraz dwie próbki kontrolne.
Zgniot 30%
Temperatura
20
83
82
82
220
80
84
82
280
83
84
83
340
52
48
50
400
47
47
47
470
42
40
41
550
36
36
36
