Przebieg ćwiczenia:
Przygotowano 5 próbek aluminium w postaci cienkich pasków o długości l=100mm, oraz 6 próbek stali w postaci walców o wysokości 15mm.
Próbki stali odkształcono odpowiednio o 5, 10, 30, 30 i 30% a następnie poddano próbie twardości metodą Rockwella w prasie 20MT. Wyniki zapisano w tabeli i przedstawiono na wykresie poniżej:
| TWARDOŚĆ STALI ODKSZTAŁCONEJ PLASTYCZNIE |
|---|
| Nr Pr, %, odkształc. |
| 1 |
| 1 (0%) |
| 2 (5%) |
| 3 (10%) |
| 4 (30%) |
Wyniki jakie otrzymaliśmy przedstawiają nam umocnienie materiału próbek poprzez zgniot na zimno. Wybrano trzy próbki o stopniu odkształcenia równym 30% i przez godzinę poddano je wyżarzaniu w temperaturach 300, 500 i 650˚C, a następnie ponownie zmierzono ich twardość. Wyniki zapisano w tabeli i przedstawiono na wykresie poniżej:
| TWARDOŚĆ STALI PO REKRYSTALIZACJI |
|---|
| Temp ˚C |
| 1 |
| 300 |
| 500 |
| 650 |
W zależności od temperatury wartość HBW była różna. Reasumując, jeśli wyżarzamy materiał w wyższych temperaturach, szybciej pozbawiamy go twardości, za to zwiększamy jego możliwości plastyczne.
Próbki aluminiowe poddano rozciąganiu o 2, 4, 7, 10 i 15%, a następnie wyżarzaniu, trwającemu 1h, w temperaturze 500˚C. Po tych czynnościach próbki wytrawiono, dzięki czemu można było zaobserwować ich strukturę makroskopową i zmierzyć średnią wielkość ziarna metodą siecznych. Wyniki zapisano w tabeli i przedstawiono w tabeli poniżej:
| WIELKOŚĆ ZIARNA ALUMINIUM PO REKRYSTALIZACJI |
|---|
| Nr Pr, %, zgniotu |
| 1 (2%) |
| 2 (4%) |
| 3 (7%) |
| 4 (10%) |
| 5 (15%) |
Z wykresu widzimy, że proporcjonalnie do odkształcenia wartość długości średniej cięciwy zmniejsza się hiperbolicznie. Zależy to od większej ilości pasm poślizgu przy większych naprężeniach.
Wnioski:
Odkształcona stal zwiększa swoją twardość kosztem plastyczności, proporcjonalnie do stopnia odkształcenia, lecz poddana wyżarzaniu ulega procesowi zdrowienia i rekrystalizacji, dzięki czemu jej plastyczność, kosztem twardość, rośnie. Zależne jest to od temperatury i czasu przebiegu procesu.
Aluminium poddane rozciąganiu i wyżarzaniu zwiększa dyspersję ziaren w nim występujących. Ilość ziaren zależna jest od stopnia odkształcenia. Im większe odkształcenie tym więcej ziaren.