Дәріс № Конструкторлық материалдар және оның жіктелуі. Материалдардың негізгі технологиялық, механикалық және эксплуатациялық қасиеттері

Деформацияланған металды қыздыру кезінде температура жоғарылаған сайын атомдардың қозғалысы үдей түсіп, белгілі бір температураға (Т_р) жеткенде жаңадан тепе-тең түйіршіктер пайда болады. 4- суретте ţ_п.р температурасына дейін деформацияланған түйіршіктер сақталады. Температура ţ_п.р нүктесінен асқанда жаңадан түйіршік тумалары пайда болады.

Деформацияланған кристалдың талшықты құрылымының орнында жаңадан тепе-тең кристалдардың пайда болуы қайта кристалдану немесе бірінші кристалдану деп аталады.

Қайта кристалдану температурасы (Т_р) Бочвар А.А. формуласымен анықталады:

мұнда - металдың балқу температурасы: - металдың тазалығына байланысты алынатын коэффициент, техникалық таза металл үшін = 0,3- 0,4, қорытпалар үшін = 0,7- 0,8.

Бірінші қайта кристалдану процесі кезінде деформация әсерінен созылған кристалдардың орнына домалаған кішкене кристалдар пайда болады. Жаңа кристалдардың туындылары бұрынғы кристалдардың бұзылған шекараларына орналасып, диффузия арқылы атомдардың қосылуымен әрі қарай өсіп дамиды. Дислокациялар тығыздығы азаяды. Деформация салдарынан металл бойында жиналған энергияның негізгі бөлігі босап шығады.

Қайта кристалданудың нәтижесінде тойтарылған құрылым толығымен жойылып, металдың қасиеті бастапқы қалпына жақындайды. 32 суретте көрсетілгендей қайта кристалдану кезінде металдың беріктігі σ_в, әсіресе аққыштық шегі σ_0,2 күрт төмендеп, металдың созымталдығы δ көтеріледі.

Қайта кристалдану кезіндегі нығайған беріктіктің жойылуы дислокация тығыздығының күрт төмендеп, бұзылған торлардың бастапқы қалпына қайтуымен түсіндіріледі. Қайта кристалданудан кейінгі дислокация тығыздығы 10¹⁰ – 10¹² –ден 10⁶ – 10⁸ см² дейін төмендейдi.

Қайта кристалданудан кейінгі қалыптасқан түйіршіктердің мөлшері металдың қасиетіне өте үлкен әсерін тигізеді. Ұсақ түйіршікті металл мен қорытпалардың беріктігі және тұтқырлығы көтеріңкі болады. Суық пластикалық деформацияланып қайта кристалданған металдың түйіршік мөлшері деформацияға дейінгі түйіршік мөлшерлерінен ұсақ немесе ірі болуы мүмкін. Түйіршіктердің мөлшері қайта кристалдану температурасына, деформация дәрежесіне, қорытпаның құрамына, кірмелердің болуына т.б. байланысты қалыптасады. Деформация дәрежесі асқан сайын түйіршік мөлшері кішірейеді.