Rafforzamento della deformazione (o rinforzo della deformazione, incrudimento)
Definizione
Dopo che il materiale cede, con l'aumento del grado di deformazione, la resistenza e la durezza del materiale aumentano e la plasticità e la tenacità diminuiscono, il fenomeno è chiamato rafforzamento della deformazione o incrudimento.
Meccanismo
Con la deformazione plastica, la densità della dislocazione continua ad aumentare, quindi la dislocazione nel movimento del taglio trasversale reciproco si intensifica, il risultato che produce un passo di taglio fisso, un intreccio di dislocazioni e altri ostacoli al movimento di dislocazione della resistenza all'aumento, causando un aumento della resistenza alla deformazione con la continuazione della deformazione plastica causata dalle difficoltà di migliorare la resistenza della legge del metallo: il grado di deformazione aumenta, la resistenza del materiale, la durezza aumenta, la plasticità, la tenacità diminuisce, la densità di dislocazione continua ad aumentare , secondo l'immagine della formula, si può vedere che la forza e la densità di dislocazione ρ metà della potenza è proporzionale alla dislocazione, maggiore è il vettore di Berthold b, più significativo è l'effetto di rafforzamento.
Metodi
Deformazione a freddo, ad esempio pressatura a freddo, burattatura, pallinatura, ecc.
Esempio
La trafilatura a freddo del filo d'acciaio ne aumenta esponenzialmente la resistenza.
Significato pratico del rinforzo per deformazione (pro e contro)
(1) Vantaggi:
① Il rafforzamento della deformazione è un modo efficace per rafforzare il metallo, per alcuni materiali che non possono essere rinforzati con il trattamento termico, è possibile utilizzare il metodo del rafforzamento della deformazione per migliorare la resistenza del materiale, il che può far aumentare esponenzialmente la resistenza.
② è un fattore importante nella lavorazione e nello stampaggio di determinati pezzi o semilavorati, in modo che la deformazione uniforme del metallo, in modo che sia possibile lo stampaggio del pezzo o del semilavorato, come filo di acciaio trafilato a freddo, parti di lo stampaggio dello stampaggio.
③ il rafforzamento della deformazione può anche migliorare la sicurezza di parti o componenti nel processo di utilizzo, alcune parti delle parti sono soggette a concentrazione di sollecitazioni o fenomeni di sovraccarico, in modo che la deformazione plastica del luogo, dovuta all'indurimento della deformazione delle parti sovraccariche fermarsi e quindi migliorare la sicurezza.
(2) Svantaggi
①Il rafforzamento della deformazione porta anche problemi alla produzione e all'uso dei materiali, la deformazione fa aumentare la resistenza, la plasticità diminuisce e la continua deformazione porta difficoltà, necessità di consumare più energia.
(2) Per consentire al materiale di continuare a deformarsi, è necessario eseguire la ricottura di ricristallizzazione al centro, in modo che il materiale possa continuare a deformarsi senza rompersi, il che aumenta i costi di produzione.
Rafforzamento della soluzione solida
Definizione
Con l'aumento del contenuto di atomi di soluto, la forza della soluzione solida, la durezza, la plasticità, la tenacità, si verifica il fenomeno chiamato rafforzamento della soluzione solida.
Meccanismo
(1) Gli atomi del soluto si dissolvono, in modo che la distorsione del reticolo della soluzione solida, sul movimento della superficie di scorrimento della dislocazione abbia un effetto ostacolante.
(2) La linea di dislocazione dell'agglomerazione dell'atomo di soluto del gruppo gassoso di Kirchner si è formata sulla dislocazione dell'effetto bloccante, aumentando la resistenza al movimento della dislocazione.
(3) La polarizzazione degli atomi di soluto nella regione della dislocazione laminare ostacola il movimento delle dislocazioni estese. Tutti i fattori che impediscono il movimento della lussazione e aumentano la resistenza al movimento della lussazione possono portare ad un aumento della forza.
Legislazione
(i) Nell'intervallo di solubilità della soluzione solida, maggiore è la frazione in massa degli elementi di lega, maggiore è l'effetto rinforzante
② Maggiore è la differenza dimensionale tra gli atomi di soluto e di solvente, più significativo è l'effetto di rafforzamento.
③ la formazione di soluzione solida interstiziale degli elementi soluti dell'effetto rinforzante è maggiore della formazione di elementi di soluzione solida sostitutivi
④ maggiore è la differenza tra il numero di elettroni di valenza tra gli atomi di soluto e gli atomi di solvente, maggiore è l'effetto di rafforzamento.
Metodi
Alligazione, cioè aggiunta di elementi di lega
Esempio
La resistenza di una lega di rame-nichel è maggiore di quella del metallo puro di rame e nichel.
Rafforzamento della grana fine
Definizione
Con la riduzione della dimensione del grano, la resistenza e la durezza del materiale aumentano e migliorano anche la plasticità e la tenacità, un fenomeno noto come rinforzo del grano fine.
Meccanismo
Il principio risiede nell’effetto bloccante dei bordi di grano sullo scorrimento delle dislocazioni. Per il policristallino, il movimento delle dislocazioni deve superare la resistenza del bordo del grano, ciò è dovuto al fatto che l'orientamento delle dislocazioni su entrambi i lati del bordo del grano è diverso, quindi in un grano, le dislocazioni di scorrimento non possono essere direttamente attraverso il bordo del grano nel grani vicini, solo nel bordo del grano collegato con un gran numero di dislocazioni causate dalla concentrazione dello stress, al fine di stimolare il movimento delle dislocazioni nei grani adiacenti sono stati generati scivolamenti. Quindi più fine è la grana, maggiore è la resistenza del materiale.
Legge
Più fine è la grana, maggiore è l'area del bordo della grana, secondo l'immagine della formula di Hall - Page, minore è il diametro medio della grana d, maggiore è la resistenza allo snervamento del materiale σs
Metodi di raffinazione del grano
①Il processo di cristallizzazione può essere aumentato aumentando il grado di sottoraffreddamento, trattamento metamorfico, vibrazione e agitazione per aumentare la velocità di nucleazione per affinare il grano;
② per la deformazione a freddo del metallo può essere controllato dal grado di deformazione, temperatura di ricottura per affinare la grana;
③ può essere normalizzato, metodo di trattamento termico ricotto per affinare il grano;
④ possono essere aggiunti elementi di lega dell'acciaio, la formazione di nuove fasi per inibire la crescita del grano.
Rafforzamento della seconda fase
Definizione
Nella matrice metallica è presente un'altra o più fasi, la presenza di queste fasi migliora la resistenza del metallo. A causa dei diversi processi per ottenere la seconda fase, il rinforzo della seconda fase si divide in: ① Rinforzo per precipitazione: ottenimento della seconda fase mediante trattamento termico a cambiamento di fase ② Rafforzamento dispersivo: ottenimento della seconda fase mediante sinterizzazione delle polveri o ossidazione interna.
Meccanismo
Le lussazioni incontrano la seconda fase durante il loro movimento e devono bypassare o tagliare la seconda fase, quindi la seconda fase ostacola il movimento delle dislocazioni, con conseguente aumento della resistenza del materiale.
Esempio
La presenza di carburanti nell'acciaio determina un aumento della resistenza dell'acciaio.
