Термомеханическое упрочнение стали в заготовительном производстве
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3 4 5 6... 69 70 71 72
|
|
|
|
Количественно эта зависимость была исследована Петчем, который получил следующее уравнение: 0f = 00+(1.2) где Of — напряжение течения, МПа; сто—напряжение, эквивалентное напряжению трения в решетке, но физически зависящее от предшествующей деформации, т. е. от плотности дислокаций, МПа; k — константа; / — диаметр зерна, мм. Физическую интерпретацию этого уравнения дают обычно исходя из предположения, что границы зерна действуют как препятствия для движения дислокаций. Однако границы зерна являются, по-видимому, одновременно и источниками дислока-иий, а следовательно, поскольку при уменьшении размера зерна площадь границ возрастает, увеличивается и количество источников дислокаций. В мелкозернистой стали соответственно можно получить более высокую плотность дислокаций, чем в крупнозернистой. Независимо от интерпретации уравнения (1.2) экспериментально установлено, что напряжение течения увеличивается с увеличением степени предварительной деформации, в то время как значение коэффициента k для железа уменьшается. Это значит, что при больших степенях деформации напряжение течения не зависит от размера зерна и при этих условиях будет более правильным рассматривать упрочнение металлов исходя только из изменения плотности дислокаций в соответствии с уравнением (1.1). Предел текучести и напряжение течения железа можно повысить легированием его различными элементами, образующими твердые растворы замещения или внедрения. Элементы, которые легко растворяются в основном металле, дают небольшой эффект упрочнения, а элементы, которые интенсивно упрочняют основной металл, растворяются в нем в ограниченных пределах, поэтому они тоже не могут обеспечить достаточного упрочнения. Железо является специфическим элементом, так как имеет аллотропические превращения. Элементы, легко растворяющиеся в аустените, могут лишь ограниченно растворяться в феррите, поэтому при закалке удается получать сильно пересыщенные твердые растворы. К числу элементов, растворимость которых в аустените и феррите резко различна, относятся углерод, азот и бор. Известно, что в металлах с гранецентрированной кубической решеткой растворяющиеся элементы могут влиять на степень деформационного упрочнения сплава путем изменения энергии дефектов упаковки. Чем ниже энергия дефектов упаковки, тем более высокое напряжение необходимо приложить для ассоциации частичных дислокаций и осуществления поперечного скольжения. В связи с этим сплавы с низкой энергией дефектов упаковки наклёпываются более интенсивно, чем сплавы с высокой энергией дефектов упаковки. Упрочнение Дисперсными частицами Второй фазы может быть осуществлено в а-железе и аустените при выделении из пересыщенных твердых растворов самых разнообразных растворенных в них элементов. ^оль дисперсных частиц второй фазы заключается в том, что они препятствуют движению дислокаций. Однако, если бы даже напряжение, необходимое для того, чтобы заставить дислокации пройти через дисперсные включения второй фазы, равнялось напряжению, необходимому для движения дислокаций в основе сплава (матрице), все равно имело бы место некоторое упрочнение сплава, так как после прохождения дислокации система характеризуется наличием большого количества связей типа матрица — матрица или включение — включение. Для создания такого состояния необходимо затратить дополнительную энергию. Эффект упрочнения пропорционален объему, занимаемому дисперсными включениями второй фазы, и может быть увеличен усилением сил связей в выделениях второй фазы, что достигается изменением химического состава в направлении, обеспечивающем получение более стабильной второй фазы. Объем содержащихся в сплаве включений второй фазы лимитируется растворимостью элементов при температуре закалки. Если же прочность дисперсных включений второй фазы превысит некоторое критическое значение, то дислокации не будут больше проходить через них, а будут стремиться обойти их посредством поперечного скольжения. Уровень прочности, достигаемый при упрочнении сплава дисперсными частицами, очень трудно оценить теоретически. Однако для большого числа разнообразных сплавов предел текучести в этом случае увеличивается в 10 раз по сравнению с пределом текучести основы сплава. Кроме того, прочность основы сплава может быть дополнительно увеличена легированием элементами, образующими твердые растворы замещения. Как правило, при изучении механизмов упрочнения стараются изучать простые системы сплавов. Вопрос о совместном влиянии различных механизмов упрочнения пока еще недостаточно хорошо изучен. Кроме вышеуказанных механизмов упрочнения, можно назвать еще упрочнение в результате образования мартенсита, упрочнение при отпуске (старении) мартенсита, упрочнение после облучения, а также установленные в последние годы такие механизмы упрочнения, как субструктурное, создание фрагментации, обусловленной действием ротационных мод пластической деформации [9, 52]. Таким образом, прочность стали можно увеличить следующими способами: повышением плотности дислокаций; легированием элементами, образующими твердые растворы внедрения илн замещения и вызывающими искажение решетки растворителя;
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3 4 5 6... 69 70 71 72
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
