Grupa: 3 Rok: A Wydział: IMiR |
Imię i nazwisko: Błazej Penczek | |
---|---|---|
Data: 10 marca 2012 | Odkształcenie i rekrystalizacja tworzyw metalicznych. |
OCENA: |
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest ustalenie wpływu wielkości odkształcenia na wielkość ziarna po rekrystalizacji.
Przebieg ćwiczenia
Na wstępie zostały omówione podstawowe pojęcia związane z odkształceniem i rekrystalizacją. Do ćwiczenia zostało użyte 6 próbek aluminiowych z czego jedna była próbką kontrolną. Na każdej oznaczono początkową długość pomiarową. Poszczególne próbki, były rozciągane o odpowiednią długość. Odkształcone próbki zostały umieszczone na 30 minut w piecu rozgrzanym do temperatury 5000C, po ostudzeniu wytrawione odczynnikiem o składzie 9 części HCl, 3 części HNO3, 2 części HF, 5 części H2O w celu ujawnienia makrostruktury . Następnie została określona ilość ziaren przypadających na jednostkę powierzchni próbki i obliczona średnia powierzchnia ziarna. Po wykonaniu doświadczenia zostały omówione przez prowadzącego zmiany jakie zaszły na aluminiowych płytkach.
Zestawienie wyników
Nr | lo [mm] | E [%] | ∆l [mm] | A | N | a [mm2] |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 50 | 2 | 1 | 100 | 3,5 | 28,57 |
2 | 50 | 4 | 2 | 100 | 5,5 | 18,18 |
3 | 50 | 7 | 3,5 | 100 | 28 | 3,57 |
4 | 50 | 10 | 5 | 100 | 35 | 2,85 |
5 | 50 | 15 | 7,5 | 100 | 60 | 1,66 |
E – odkształcenie próbki;
lo – długość początkowa próbki;
∆l – zmiana długości próbki;
N – średnia ilość ziarna;
a – średnie pole powierzchni ziarna;
A – pole powierzchni odcinka (100 mm²)
c – liczba całych ziaren;
Obserwacje
W doświadczeniu, na odkształconych i wytrawionych próbkach pojawiły się ziarna. Wśród próbek na blaszce nr 5 ziarna są najmniejsze. Największe ziarna da się zaobserwować na blaszce nr 1.
Wnioski
W doświadczeniu na wszystkich próbkach da się zaobserwować efekty rekrystalizacji. Im mniejsze odkształcenie próbki, tym powierzchnia pojedynczego ziarna jest większa, natomiast gdy odkształcenie próbki jest większe, powierzchnia ziarna zmniejsza się. Korzystając z powyższych wyników można określić wydłużenie krytyczne, które w przeprowadzonym ćwiczeniu szacuje się w przedziale od 2 do 7 % odkształcenia próbki aluminiowej. W wyniku odkształcenia plastycznego materiał ulega umocnieniu, które uniemożliwia osiąganie dużych odkształceń. Zostaje naruszona sieć krystaliczna. W czasie rekrystalizacji, po wyżarzaniu w piecu, dochodzi do odbudowy struktury poprzez tworzenie się nowych nie odkształconych ziarn. Zmiany struktury podczas wyżarzania materiału odkształconego zachodzą w trzech etapach: zdrowienia, rekrystalizacji i rozrostu ziaren.