Металлов при ОМД

Основная масса промышленных сплавов имеет поликристаллическое строение, т.е. состоит из множества зерен. Самое главное, что при деформировании поликристаллов отсутствует стадия легкого скольжения. Деформация зерен начинается сразу по нескольким системам скольжения и сопровождается изгибами и поворотами плоскостей скольжения. Пока общая деформация мала, порядка 1%, зерна деформируются неоднородно в силу их разной ориентации по относительно приложенным напряжениям (нагрузкам). С ростом деформации различия в ориентации зерен уменьшаются, изменяется микроструктура: зерна постепенно вытягиваются в направлении пластического течения металла.

Более сложным оказывается деформирование двух и более фазных сплавов. Каждая фаза имеет в этом случае свои системы скольжения и критические напряжения сдвига.

Сохранение неразрывности вдоль поверхности раздела фаз при деформировании усложняет пластическое течение при обработке металлов давлением. У многофазных сплавов характеристики прочности выше, а пластичности ниже по сравнению с однофазными. При прочих равных условиях в многофазных сплавах образуются более сложные текстуры деформации. Процесс деформирования двух и более фазных сплавов зависит не только от свойств второй фазы и ее содержания в сплаве, но и от характера распределения этой фазы в структуре. Если хрупкая вторая фаза располагается в виде непрерывной сетки по границам зерен, то сплав окажется хрупким. Если такое же количество второй фазы разместится в виде отдельных частиц или зерен в пластичной матрице – основе сплава, то сплав сохраняет пластичность, а присутствие второй фазы проявится в упрочнение сплава.

Особо важное значение имеет двухфазная структура, когда мелкие включения второй фазы равномерно расположены в пластичной матрице. Такой тип структуры получают при термической обработке, например, улучшаемых сталей на структуру сорбит отпуска зернистого строения или инструментальных заэвтекоидных сталей при неполной закалке и низком отпуске на структуру мелкоигольчатого мартенсита отпуска и зернистого вторичного цементита. Аналогичное упрочнение пластичной матрицы обеспечивается методами порошковой металлургии, например, частицами оксида в металле. Примером тому могут служить композиционные материалы с алюминиевой матрицей, упрочненные дисперсными частицами Al₂O₃ (к ним относятся композиты САП-1, САП-2, САП-3) и др.

Когда движущаяся дислокация встречает на своем пути непроницаемые для нее включения, то она через них проходит, оставляя каждый раз дислокационные петли вокруг включений (рис. 5.6).

А – А – плоскость движения дислокаций;

1 – 5 – последовательные стадии образования петель.

Чем больше накопилось петель, тем больше упрочнение. Если число дисперсных упрочняющих частиц второй фазы растет, и расстояние между ними уменьшается до критического значения (» до 15 нм), то повышается сопротивление сдвигу.

Рис. 5.6. Схемы перемещения дислокаций в двухфазном сплаве: а – перерезание частиц второй фазы; б – образование дислокационных петель

Дата добавления: 2015-08-13