Cum afectează gradul de supracolire cantitatea de boabe în timpul cristalizării?
Trecerea unui metal dintr-o stare lichidă într-o stare solidă (cristalină) se numește cristalizare. Procesul de cristalizare poate fi realizat numai atunci când metalul este subcoolat sub temperatura de echilibru Tn. Diferența dintre temperaturile Tn și Tk la care poate avea loc procesul de cristalizare se numește grad
hipotermie:
ΔT = Tn-Tk.
Curbele termice care caracterizează procesul de cristalizare a metalelor pure la răcire cu viteze diferite v sunt prezentate în figura 1.
Figura 1 - Curbele de răcire a metalului în timpul cristalizării (v1
Pe măsură ce rata de răcire crește, gradul de supercoolizare crește (curbele υ2, υ3) și procesul de cristalizare are loc la temperaturi mult mai mici decât temperatura de cristalizare a echilibrului.
Cu cât rata de nucleare este mai mare și cu atât ritmul de creștere este mai lent, cu atât mărimea cristalului (granulei) este mai mică decât un embrion și, prin urmare, structura metalului va fi mai fină.
La o rată scăzută de răcire superioară ΔT (rată scăzută de răcire), numărul de embrioni este mic. În aceste condiții, se va produce un boabe mari. Cu o creștere a gradului de supracolire, rata de formare a nucleelor crește, numărul acestora crește, iar dimensiunea granulelor în metalul solidificat scade.
Dimensiunea granulelor unui metal afectează puternic proprietățile sale mecanice. Aceste proprietăți, în special vâscozitatea și ductilitatea, sunt mai mari dacă metalul are o granulație fină.
Ce procese apar atunci când metalul deformat este încălzit peste temperatura de recristalizare? În acest caz, structura și proprietățile se schimbă?
Recristalizarea este un proces de difuzie și se desfășoară inegal, unele boabe provin și cresc mai devreme, altele mai târziu. După recristalizare, metalul constă din noi boabe echiaxe. Încălzirea mai mare conduce la dezvoltarea recristalizării colective, adică la creșterea unor boabe recristalizate în detrimentul celorlalte, cele mai mici. Cu cât temperatura de încălzire este mai mare, cu atât este mai intensă recristalizarea, deoarece, odată cu creșterea temperaturii, procesele de difuzie se produc mai repede și se creează condiții pentru formarea unui metal granulat. Recristalizarea colectivă survine, de asemenea, neuniform și practic începe mult mai devreme decât recristalizarea tratamentului.
Figura 1 - Schema efectului asupra temperaturii recristalizate a boabelor (a) și a duratei încălzirii (b)
Dimensiunea granulelor recristalizate are o mare influență asupra proprietăților metalului. Cea mai bună combinație de rezistență și plasticitate se observă în oțelurile cu granulație fină. Dimensiunea granulei recristalizate este afectată de temperatura de recristalizare prin recristalizare (figura 1, a), durata procedeului (figura 1, b), gradul de deformare preliminară și compoziția chimică a metalului. Cu cât temperatura de recoacere este mai mare și cu cât procesul este mai lung, cu atât este mai mare dimensiunea cerealelor recristalizate.
Figura 2- Schema efectului temperaturii asupra proprietăților mecanice și structurii unui metal deformat
Când se încălzește după atingerea temperaturii debutului de recristalizare (tnp), rezistența finală și mai ales punctul de randament scade drastic și crește plasticitatea. În procesul de recristalizare colectivă, proprietățile mecanice practic nu se schimbă. Încălzirea mai mare este însoțită de o creștere suplimentară a cerealelor și de o scădere a ductilității datorată supraîncălzirii.
12 cititori
27 subiecte
?php include ($ _SERVER ["DOCUMENT_ROOT"]. "/ vstavki / blokvtext2.php"); ?>
Toate RSS
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: