+7 (495) 925-35-31
+7 (495) 118-34-07
заказать обратный звонок
X
info@wolframoff.com Сделать заказ
X

Залечивание отжигом

При холодной деформации структурно-стабильных материалов в них возникают деформационные дефекты, которые после прекращения нагружения остаются неизменными в течение длительного времени из-за малой скорости релаксационных процессов. При последующем нагреве существующее равновесие в системе "деформационная поврежденность - металл'' нарушается и под действием разнообразных релаксационных процессов происходит адаптация деформационных дефектов к изменившимся температурным условиям.

В зависимости от условий нагрева и исходной поврежденности, может происходить изменение морфологии и количества микродефектов, вплоть до их полного исчезновения. Это явление составляет содержание процесса залечивания поврежденности. После окончания релаксационных процессов в системе "поврежденность - металл" вновь устанавливается относительное равновесие, характерное для данной температуры нагрева. В феноменологических теориях разрушения для количественной характеристики поврежденности вводится некая, как правило скалярная, величина w. До деформации поврежденность w = 0, а в момент макроскопического разрушения w = 1. Промежуточные значения поврежденности характеризуют степень пораженности металла деформационными микродефектами.

На основе анализа экспериментальных данных по исследованию залечивания поврежденности ряда сталей и сплавов на основе алюминия, меди, молибдена, хрома и вольфрама выявлены и обобщены основные закономерности залечивания деформационной поврежденности при нагреве металлов. При описании поврежденности были использованы представления научной школы механики поврежденности В.Л.Колмогорова.

Для всех изученных металлов были выявлено наличие стадий развития поврежденности, свыше которой она не может быть залечена отжигом.

Исследование кинетики залечивания поврежденности показало, что она не может быть описана единой математической моделью ввиду действия разных физических механизмов в зависимости от времени и температуры нагрева. Поэтому предложена раздельная запись кинетических уравнений залечивания поврежденности для стадии возврата и первичной рекристаллизации при нагреве деформированного металла. В отличие от рекристаллизации процесс залечивания при возврате не имеет инкубационного периода и имеет максимальную скорость в начальный момент. Показано, что скорость залечивания поврежденности пропорциональна ее текущему значению, уменьшается с увеличением продолжительности времени отжига, увеличивается с ростом температуры нагрева. Учитывается остаточная поврежденность, не залечиваемая при термической обработке. Экспериментальные и теоретические исследования поврежденности дополнены и подтверждены исследованиями по измерению плотности металла и фрактографическими исследованиями морфологии незалечившихся микродефектов. Изучено влияние термоциклической обработки и внешнего давления на залечивание поврежденности.

Осуществлен анализ накопления поврежденности при изготовлении изделий мтодами пластической деформации, в том числе, волочением, прокаткой и штамповкой.

Показано, что использование разработанных моделей залечивания поврежденности позволяет оптимизировать проведение промежуточных отжигов заготовок при многоэтапной пластической обработке по признаку недопустимости образования в металле микроразрывов, которые не устраняются термической обработкой и попадают в готовое изделие, снижая уровень таких важных механических свойств как трещиностойксть, усталостную долговечность, пластичность и др.