1. Dokonaj podziału defektów struktury krystalicznej.

• Defekty punktowe - wakancja, atom międzywęzłowy własny, atom międzywęzłowy obcy, atom międzywęzłowy obcy (substytucja), defekty złożone;

• Defekty liniowe - dyslokacje (krawędziowa, śrubowa, mieszana), przepełzanie;

• Defekty powierzchniowe - granice ziaren

2. Zdefiniuj pojęcie „zgniotu” i podaj, co stanowi miarę jego wielkości.

Zgniot - odkształcenie plastyczne wywołuje wzrost gęstości defektów sieci, a tym samym nagromadzenie energii odkształcenia. Powoduje to zmiany własności fizycznych i mechanicznych metali i stopów.

Wielkość powstałych zmian strukturalnych w odkształconym w warunkach zgniotu metalu jest uzależniona od stopnia odkształcenia, który może być jednocześnie miarą zgniotu. Względne odkształcenie można określić:

• jako względną zmianę długości próbki rozciąganej lub ściskanej:
  
  

• jako względną redukcję przekroju
  
  

3. Opisz mechanizmy odkształcenia plastycznego.

• poślizg - po przekroczeniu granicy plastyczności pojawiają się na ściankach monokryształu równoległe linie, których gęstość nasila się w miarę wzrostu odkształcenia. Są to ślady aktywnych płaszczyzn poślizgu i nazywane są liniami poślizgu. Dyslokacje są defektami ułatwiającymi poślizg. Przy ruchu dyslokacji wiązania międzyatomowe są zrywane tylko w pobliżu dyslokacji a po jej przejściu natychmiast odnawiane, dzięki czemu ruch dyslokacji wymaga stosunkowo małych naprężeń. Łatwość odkształcenia kryształu będzie uzależniona od tworzenia i ruchu dyslokacji. Dyslokacje zawsze istnieją w kryształach a pod wpływem naprężenia dyslokacje te mogą ulec dalszemu rozmnażaniu.

• odkształcenie przez bliźniakowanie - nagły, poślizgowy ruch zachodzący w małym, ale ściśle ograniczonym przez granice bliźniacze obszarze sieci. Warunkiem powstania bliźniaków jest uprzednie odkształcenie przez poślizg, które wywołuje spiętrzenie dyslokacji o dużym nagromadzeniu energii odkształcania.

4. Na czym polega proces zdrowienia?

Zdrowienie jest etapem przemian zachodzących w zakresie temperatur poniżej temperatury rekrystalizacji i polega na zaniku defektów punktowych: wakancji i atomów międzywęzłowych. W wyniku tego następuje spadek naprężeń. Zanik defektów punktowych wywołuje odnowienie takich własności, jak oporność elektryczna i własności magnetyczne, oraz powoduje częściowe uwolnienie zmagazynowanej energii odkształcenia, mniejsze jednak niż w okresie rekrystalizacji.

5. Na czym polega proces rekrystalizacji pierwotnej? Wymień czynniki ułatwiające rekrystalizację.

Rekrystalizacja (pierwotna) - różni się od zdrowienia, gdyż w tym okresie powstają zarodki nowych, nieodkształconych ziaren, które następnie się rozrastają, podobnie jak podczas krystalizacji z fazy ciekłej. Proces ten zachodzi w temperaturach wyższych niż zdrowienie, powyżej tzw. temperatury rekrystalizacji.

Czynniki ułatwiające rekrystalizację - ze zwiększeniem zmagazynowanej energii następuje obniżenie temperatury początku rekrystalizacji. Czynniki, które ten wzrost wywołuję - stopień zgniotu, zwiększenie szybkości odkształcenia, obniżenie temperatury odkształcenia i zmniejszenie wyjściowej wielkości ziaren, ułatwiają zapoczątkowanie rekrystalizacji, gdyż mniej energii cieplnej trzeba dostarczyć z zewnątrz.

6. Na czym polega proces rozrostu ziaren? Co nazywamy rekrystalizacją wtórną?

Rozrost ziaren - rozpoczyna się natychmiast po zakończeniu rekrystalizacji pierwotnej. Siłą napędową tego procesu jest dążenie układu do zmniejszenia energii powierzchniowej granic ziaren poprzez wzrost przeciętnej wielkości w czasie. Z rozrostem ziaren jest związane jest pojęcie wtórnej rekrystalizacji. Polega ona na szybkim rozroście niektórych ziaren kosztem otaczających je sąsiadów. Wtórna rekrystalizacja rozpoczyna się po pierwotnej, po czasie, który jest konieczny do rozrostu niektórych ziaren do wielkości około dwa razy większej od ziaren sąsiednich. Sprzyja temu rozpuszczenie wydzieleń obcych faz, co umożliwia selektywny rozrost niektórych ziaren, stanowiących zarodki wtórnej rekrystalizacji.

7. Od czego zależy temperatura rekrystalizacji? Co nazywamy zgniotem krytycznym?

Czynniki: stopień zgniotu, zwiększenie szybkości odkształcenia, obniżenie temperatury odkształcenia i zmniejszenie wyjściowej wielkości ziaren.

Przy małym stopniu zgniotu szybkość zarodkowania wynosi prawie zero. Po odkształceniu w tym zakresie nie powstaną praktycznie żadne zarodki nowych ziaren. Dopiero przy pewnym minimalnym odkształceniu, zwanym zgniotem krytycznym, powstaje niewielka liczba zarodków, co przy znacznej już wtedy szybkości wzrostu prowadzi do utworzenia gruboziarnistej struktury.

---