Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy

im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich

w Bydgoszczy

Wydział Inżynierii Mechanicznej

Materiały inżynierskie - laboratorium

Badania mikroskopowe po zgniocie i rekrystalizacji

Mechanika i Budowa Maszyn

Semestr I, grupa A

Klaudia Kawczyńska

Bydgoszcz, dn. 15.01.15

1. Zgniot krytyczny jest zjawiskiem, które w procesie rekrystalizacji powoduje rozrost ziaren do bardzo dużych rozmiarów, przewyższając wielokrotnie wielkość ziarna przed odkształceniem. Dla mosiądzu ołowiowego typu CuZn39Pb2 zgniot ręczny występuje w granicach od ok. 2% do 10%, natomiast maszynowo o kilka procent więcej.

2. Zdrowienie - obróbka cieplna polegająca na przynajmniej częściowym przywróceniu właściwości fizycznych lub/i mechanicznych przerobionych plastycznie na zimno stopów, bez widocznych modyfikacji struktury np. zgniot. Realizowana jest poniżej temperatury rekrystalizacji.

Poligonizacja – inaczej zwana zdrowieniem wysokotemperaturowym, polega na kształtowaniu się podziaren po uprzednim zmniejszeniu się gęstości dyslokacji.

Pozwala to na redukcję naprężeń wywołanych odkształceniem plastycznym np. zgniotem.

Rekrystalizacja pierwotna -jest procesem tworzenia się nowych ziaren i ich dalszego wzrostu. Polega ona na tworzeniu się zarodków, przypominających idealną strukturę krystaliczną. Efektem owej rekrystalizacji jest uzyskanie drobnoziarnistej struktury wolnej od naprężeń. Rozmiar ziarna - ok. 100-120µm

Rekrystalizacja wtórna – polega na rozroście ziaren, jako proces strukturalny, który zachodzi podczas wyżarzania materiału po zakończonej rekrystalizacji pierwotnej.

Może przebiegać dwojako: 1) jako normalny rozrost ziaren całej objętości materiału , 2) bądź, jako anormalny rozrost niewielu ziaren kosztem pozostałych.

1. Zarejestrowane mikrostruktury

1. Rozkład ziaren i ich granic w CuZn39Pb2 przed zgniotem. Domieszka fosforu określona ciemnymi obszarami.

2. Ziarna podczas zgniotu uległy deformacji. Sieć krystaliczna została zaburzona poprzez wzrost energii wewnętrznej podczas zgniotu. Nastąpiło zagęszczenie sieci w postaci podłużnych ziaren, które uformowały się prostopadle do siły wywołującej zgniot.

3. Podczas nagrzewania energia wewnętrzna sieci krystalicznej, ziaren, zostaje regulowana. Do kryształów przybywa energii, która dostarczana jest w postaci ciepła w procesie nagrzewania. Dyslokacje spowodowane zgniotem zaczynają ustępować.

4. Przy wzroście temperatury sieć krystaliczna powraca do budowy pierwotnej. Widoczne są „małe, nowe” ziarna, ze względu na proces zarodkowania podczas rekrystalizacji.

5. Proces rekrystalizacji ustaje dopiero po wyczerpaniu się osnowy. Na 5. Zgładzie widać, że ziarna względem poprzedniego wzrosły. Można przypuszczać, że na tym etapie rekrystalizacja dobiega końca, ze względy na wyrównanie się energii w obszarach o większej energii.

1. Zgniot i rekrystalizacja to podstawowe pojęcia w metaloznawstwie. Dzięki nim przemysł metalurgiczny funkcjonuje i nie ustaje. Zgniot pozwala na umocnienie się danego materiału. Powiększenie własności wytrzymałościowych. Jednakże, nie jest on niezbędny.

Rekrystalizacja jest procesem, który pozwala pozbyć się naprężeń w danym detalu. W obróbce cieplnej stosuje się różne procesy, które pozwalają na powrót pierwotnych własności materiału. Rekrystalizacja pierwotna jest wtedy wymagana. Natomiast może nastąpić niepożądane działanie rekrystalizacji wtórnej, które może doprowadzić do niechcianych skutków związanych z anormalnym wzrostem ziaren i jednocześnie osłabić materiał poprzez zmniejszenie własności wytrzymałościowych detalu.