Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z metaloznawstwa.

Temat: Zgniot i rekrystalizacja

cc

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze zjawiskami zachodzącymi podczas obróbki mechanicznej metali a dokładnie obserwowanie zmian strukturalnych i mechanicznych zachodzących po zgniocie i metali oraz ich rekrystalizacji.

2. Wiadomości wstępne.

Zgniotem nazywamy obróbkę metali na zimno w wyniku której następuje :

wzrost twardości, wzrost wytrzymałości na rozciąganie, wzrost granicy plastyczności, spadek wydłużenia, spadek przewężenia, spadek udarności, spadek przewodności elektrycznej, spadek odporności na korozję.

Ponadto po zgniocie na zimno powstaje tekstura, która charakteryzuje się jednokierunkowym ułożeniem ziarn w metalu. Materiał z teksturą ma różne wartości pewnych własności w różnych kierunkach, czyli jest anizotropowy.

Rekrystalizacją nazywa się zjawisko zupełnego zaniku zgniotu, tj. zgniecionych na zimno ziarn metalu lub stopu, po ogrzaniu do pewnej temperatury (określonej da danego materiału) oraz powstanie nowych ziarn nieodkształconych. W miarę wzrostu temperatury i czasu wygrzewania powstaje duża ilość zarodków, oraz wzrost zarodków już powstałych, aż do chwili zaniku ziarn odkształconych i powstania ziarn nieodkształconych w całej masie metalu lub stopu. W wyniku rekrystalizacji powstaje nowa struktura metalu cechująca się: spadkiem wytrzymałości na rozciąganie, spadkiem twardości, spadkiem granicy plastyczności, wzrostem wydłużenia, wzrostem przewężenia, wzrostem udarności ... .

W.w. procesy stosuje się w zależności od cech materiału jakie są konieczne w określonej konstrukcji. Rekrystalizacja jest często stosowana jako zabieg międzyoperacyjny przy obróbce plastycznej na zimno:walcowanie, przeciąganie, tłoczenie, prasowanie itd.

3. Przebieg i opis ćwiczenia.

Dwie próbki poddajemy szlifowaniu oraz trawieniu w nitalu a następnie obserwacji pod mikroskopem. Próbka oznaczona symbolem 2.3 jest stalą węglową 0,25%C wyżarzaną, obrabianą na gorąco tj. rekrystalizowaną. Tekstura próbki przedstawiona na poniższym rysunku zawiera ciemne pasy perlitu na tle ferrytu.

Próbka nie oznakowana poddana była wielokrotnemu zgniotowi a następnie rekrystalizacji. W pierwszym etapie obróbki materiał był zbyt długo przetrzymywany w temperaturze rekrystalizacji w wyniku czego nastąpiło odwęglenie. Ostatnią przeprowadzoną operacją była rekrystalizacja przeprowadzona niedostatecznie długo w wyniku czego proces ten nie dotarł w głąb materiału. Na poniższym rysunku uwidoczniona została tekstura próbki:

a) cienka szara warstwa - zgorzelina (tlenek żelaza)

b) biała duża plama - czysty ferryt

c) ciemne ziarna perlitu i jasne ferrytu - ziarna duże grube po rekrystalizacji

d) ciemne ziarna perlitu i jasne ferrytu - ziarna małe drobne po zgniocie

d) c) b) a)

4. Wnioski.

Zgniot i rekrystalizacja to zabiegi przeciwne przeprowadzane w celu nadania materiałowi odpowiednich cech (wytrzymałość, twardość ...). Rozpoznanie rekrystalizacji to rozrastające się, nieodkształcone ziarna gruba ziarnistość zanikanie małych zdeformowanych ziarn. Rozpoznanie zgniotu jest przeciwne do w.w. Zaobserwowanie różnorodności w wielkości ziaren w kierunku do wewnątrz próbki, świadczy o niepełnym przeprowadzeniu procesu lub w nieodpowiedni sposób.

---