| Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie |
|---|
| ODKSZTAŁCENIE PLASTYCZNE I REKRYSTALIZACJA TWORZYW METALICZNYCH |
Kierunek: Inżynieria materiałowa (1 rok, niestacjonarne)
Prowadzący: Dr Inż. Janusz Ryś
Student: Mateusz Matura
Cel ćwiczenia.
Celem wykonanego ćwiczenia jest ustalenie wpływu wielkości odkształcenia na wielkość ziarna po rekrystalizacji.
Przebieg.
Do ćwiczenia wykorzystano sześć próbek wykonanych z płytek aluminiowych. Na każdej z nich zaznaczono długość początkową l0=50mm. Pojedynczym próbkom oznaczonym od 1 do 6 nadano wydłużenia 2, 4, 7, 10, 15 i 20%. Tak przygotowane próbki umieszczono w piecu o temp. 500℃ na okres 30 min. Po wyjęciu i ostudzeniu w powietrzu próbki wytrawiono odczynnikiem o składzie: 9 cz HCL, 3 cz HNO3, 2 cz HF, 5 cz H2O w celu ukazania ich makrostruktury. Następnie sprawdzono ilość ziaren występujących na 1cm2 oraz obliczono średnią powierzchnię ziarna dla każdej z próbek.
Zestawienie uzyskanych wyników:
Tabelaryczne
| Nr | l0 |
lk |
ε=$\frac{\mathbf{}\mathbf{l}_{\mathbf{0}}}{\mathbf{l}_{\mathbf{0}}}$ | $$\frac{\mathbf{l}_{\mathbf{z}}}{\mathbf{\text{cm}}^{\mathbf{2}}}$$ |
$\overset{\overline{}}{\mathbf{a}}$=$\frac{\mathbf{\text{cm}}^{\mathbf{2}}}{\mathbf{l}_{\mathbf{z}}}$ |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 50 | 51 | 2 | 1,5 | 0,66 |
| 2 | 50 | 52 | 4 | 7,25 | 0,14 |
| 3 | 50 | 53,5 | 7 | 40,25 | 0,024 |
| 4 | 50 | 55 | 10 | 144 | 0,01 |
| 5 | 50 | 57,5 | 15 | 400 | 0,007 |
| 6 | 50 | 60 | 20 | 961 | 0,0001 |
l0 -długość początkowa
lk-długość końcowa
ε –odkształcenie
lz -liczba ziaren
$\overset{\overline{}}{\mathbf{a}}$ -liczba ziaren
Rys 1.
Wykres przedstawia zmniejszanie się wielkości ziaren wraz ze wzrostem odkształcenia próbki.
Wnioski:
Analizując wykres oraz tabele możemy ocenić wpływ odkształcenia na wielkość ziarna. W kolejnych próbkach można zauważyć prostą zależność iż odkształcenie próbki jest proporcjonalne do ilości ziaren na kolejnych paskach aluminiowych. Pierwsza próbka ma największe ziarna kolejne próbki mają coraz więcej ziaren o coraz mniejszych rozmiarach, w dwóch ostatnich próbkach ciężko gołym okiem wyliczyć liczbę ziaren. Jak widać w tabelce i w wykresie stopień odkształcenia wyraźnie wpływa na wielkość ziaren. Ćwiczenie pokazuje dokladnie w jakich miejscach tworzą się zarodki. Napodstawie wyników doświadczenia można dokładnie określić wielkość odkształcenia krytycznego dla danego materiału.