Влияние темпертуры на структуру металла при деформации
Существенное влияние на структуру оказывает температура деформации и отжига, которую удобно определять в долях от температуры плавления бпл. При температуре в диапазоне (0,2…0,4)6ПЛ проходит процесс возврата, сопровождающийся уменьшением избыточной концентрации точечных дефектов, а также перераспределением и аннигиляцией части дислокаций. В заключительной стадии возврата (полигонизации) при температурах, близких к 0,46пл, происходит перестройка дислокационной структуры с образованием энергетически более выгодных дислокационных стенок или малоугловых границ. Образующиеся при этом субзерна имеют более низкую плотность дислокаций.
При температурах G «0,46лл наступает рекристаллизация — процесс формирования и роста в деформированной матрице новых зерен с неискаженной структурой, разделенных высокоугловыми границами. При этом плотность дислокаций уменьшается от 10″ см-2 до 106…108 см-2. С увеличением температуры и времени отжига наблюдается рост новых зерен (собирательная рекристаллизация).
При температурах выше некоторого критического значения может происходить вторичная рекристаллизация, сопровождающаяся ростом отдельных новых зерен, в то время как другие зерна сохраняют размер. В результате появляется разнозернистая структура.
Обычно после рекристаллизации новые зерна имеют произвольную кристаллографическую ориентировку и обеспечивается изотропность механических и физических свойств. Однако в некоторых случаях, например, при производстве трансформаторной стали, при рекристаллизационном отжиге добиваются формирования текстуры отжига с ребровой текстурой типа (110) [100]. При такой текстуре ребро куба [100] является направлением наиболее легкого намагничивания и совпадает с направлением прокатки, а плоскость (110) параллельна плоскости проката. Такую текстуру обеспечивают выбором химического состава стали, режимами холодной деформации и отжига.
При горячей пластической деформации, которая протекает при температуре выше температуры рекристаллизации, развиваются одновременно и конкурируют между собой структурные изменения, определяющие процессы упрочнения и разупрочнения металла. Процессы возврата и рекристаллизации принято считать динамическими. Как правило, разупрочнение при горячей деформации опережает упрочнение, поэтому сопротивление деформации увеличивается до некоторой критической степени, а затем остается неизменным, либо даже уменьшается. Изменяя схему и режимы деформации, температуру, скорость охлаждения, можно регулировать структуру сплава, ее однородность, стабильность и. соответственно, изменять механические свойства.