Упрочнение пластическим деформированием. Наклеп и рекристаллизация


Упругая и пластическая деформация. Деформацией называется изменение размеров и формы тела под действием приложенных сил. После снятия нагрузки упругая деформация исчезает, а пластическая остается. При упругой деформации под действием приложенной нагрузки в кристаллической решетке происходит незначительное смещение атомов, это нарушает баланс сил притяжения и электростатического отталкивания. После снятия нагрузки вследствие действия сил притяжения и отталкивания атомы возвращаются в первоначальное положение, кристаллы (а таким образом, заготовка, деталь или образец) восстанавливают свою форму и размеры.
При приложении напряжений, превышающих предел текучести, деформация становится необратимой, так как при снятии нагрузки устраняется только упругая часть деформации (см. 2.1.1 и рис. 2.2). Оставшаяся часть деформации называется пластической.
Наклеп. В процессе пластической деформации повышается плотность дефектов кристаллического строения, зерна вытягиваются в направлении действующих сил, внутри
зерен образуются плотные полосы скольжения дислокаций, которые дробят зерна на отдельные блоки (рис. 3.18).
Изменение структуры сопровождается повышением пределов прочности и текучести, увеличением твердости и снижением пластичности (рис. 3.19).
Такое влияние пластической деформации на свойства получило название наклепа. При большой степени пластической деформации появляется определенная ориентировка зерен (они вытягиваются в направлении проката), которая называется текстурой деформации. Текстура вызывает анизотропию механических и физических свойств металлов и сплавов. Степень деформации (f) определяется как разница между начальной (FH) и конечной (FK) площадями заготовки, отнесенная к первоначальной площади, выраженная в процентах: