Деформационное упрочнение алюминиевых сплавов

Нагартовка алюминия

Нагартовка (наклеп) возникает в процессе холодной деформации изделия. При пластическом деформировании алюминевого сплава при температуре ниже той, при которой происходит возврат и/или рекристаллизация (для алюминия — обычно ниже 150 °C), дислокации в структуре металла имеют возможность передвигаться (обеспечивать пластическую деформацию) и размножаться. Движение и размножение дислокаций приводит к увеличению их плотности и перепутыванию между собой. Поэтому каждая последующая пластическая деформация потребует больше энергии. Металл становится более твердым, с более высоким пределом текучести. Чем больше деформация или степень деформационного упрочнения, тем заметнее этот эффект.

Нагартовка алюминия и алюминиевых сплавов возникает в ходе любой холодной деформационной обработки изделий: холодной прокатки, глубокой вытяжки, ковки, отбортовки и даже обычной смотки.

Отжиг алюминия

Операция отжига имеет две фазы: 1) «возврат» или «отдых» и 2) «рекристаллизация». В ходе возврата происходит некоторое «размягчение» металла вследствие перестройки и аннигиляции дислокаций, в результате чего высвобождается запасенная внутренняя энергия пластической деформации. Возврат начинается при температуре обычно 0,3 от температуры плавления (в градусах Кельвина). На стадии рекристаллизации в некоторых областях материала зарождаются недеформированные зерна, которые растут и поглощают всю деформированную или «отдохнувшую» в результате  возврата микроструктуру. Дальнейшая термическая обработка приводит к росту зерен и их укрупнению. Результатом укрупнения зерен является то, что становится меньше границ зерен. Границы зерен являются барьерами для движения дислокаций. Поэтому, чем меньше барьеров, тем меньше энергии требуется для движения дислокаций, а, следовательно, металл легче пластически деформировать. Он становится более мягким и пластичным.

 

Запись опубликована в рубрике Нагартовка. Добавьте в закладки постоянную ссылку.