Nazwa ćwiczeń |
Prowadzący |
Sprawozdający |
Data |
Odkształcenie plastyczne i rekrystalizacja |
Dr inż. Małgorzata Witkowska |
Dariusz Siwek |
2.06.2012 |
Cel ćwiczenia:
Ustalenie wpływu wielkości odkształcenia na wielkości ziarna po rekrystalizacji.
Przebieg ćwiczenia:
Do wykonania ćwiczenie używa się pięciu próbek aluminiowych o długości l=120mm.
Na każdej z nich oznacza się początkową długość pomiaru lo=50mm. Poszczególnym próbkom oznaczonym numerami od 1 do 5 nadaje się wydłużenia kolejno: 2, 4, 7, 10 i 15%. Odkształcone próbki umieszcza się w piecu o temp. ok. 500 ºC na okres 30 min. Następnie próbki należy ostudzić w powietrzu i wytrawić odczynnikiem o składzie : 9 części Hcl, 3 części HNO3, 2 części HF, 5 części H2O
w celu ujawnienia makrostruktury.
Następnie określa się ilość ziaren na jednostkę powierzchni próbki i oblicza średnią powierzchnię ziarna. Na podstawie uzyskanych wyników sporządza się wykres wielkości ziarna po rekrystalizacji w zależności od wielkości odkształcenia. Z wykresu określa się wielkość odkształcenia krytycznego.
Nr próbki
|
Grubość pocz. l0 w [mm] |
Zadane odkształcenie E [%] |
Obliczone wydłużenie w [mm] |
Ilość ziaren w jednostce pomiarowej |
Wielkość ziarna po rekrystalizacji w [mm²] |
1 |
50 |
2 |
1 |
1 |
100 |
2 |
50 |
4 |
2 |
4,5 |
22 |
3 |
50 |
7 |
3,5 |
15 |
6,6 |
4 |
50 |
10 |
5 |
17 |
5,8 |
5 |
50 |
15 |
7,5 |
49 |
2 |
Odkształcenie Krytyczne:
Krytyczne odkształcenie plastyczne dla większości metali waha się w granicach od ok. l do 10%. Przy małych stopniach zgniotu nagrzewanie nie powoduje rekrystalizacji i nie obserwuje się żadnych zmian w średnim rozmiarze ziarna. Po osiągnięciu pewnego stopnia zgniotu, zwanego zgniotem krytycznym w wyniku rekrystalizacji powstają ziarna bardzo dużych rozmiarów, przekraczające wielokrotnie rozmiary ziarna przed przeróbką plastyczną.
Wnioski:
Wielkość ziarna powstałego po rekrystalizacji zależy przede wszystkim od następujących czynników:
uprzedniego stopnia odkształcenia plastycznego na zimno
temperatury wyżarzania. Im większa temperatura tym większe otrzymujemy ziarna
czasu wyżarzania (wraz ze wzrostem czasu wyżarzania w danej stałej temperaturze wzrasta wielkość ziarna. Dlatego aby określić wpływ odkształcenia plastycznego i temperatury wyżarzania na wielkość ziarna, przyjmuje się pewien stały czas wygrzewania)