Grupa 1 IMiR
Data 30.03.06 |
Imię i nazwisko
Łukasz Boroń |
Nazwisko prowadzącego
dr inż. Antoni Pańta |
|
godz. 10.30 |
Numer ćwiczenia 2 |
Temat ćwiczenia Zgniot i rekrystalizacja tworzyw metalicznych. |
Ocena |
Cel ćwiczenia :
Zapoznanie się z całokształtem zjawisk zachodzących w procesie odkształcania na zimno, jak również wyżarzania odkształconego metalu. Na podstawie wykonanego ćwiczenia oraz danych literaturowych należy znaleźć związki pomiędzy strukturą a własnościami w metalu.
Wprowadzenie :
Odkształcenie plastyczne wywołuje w metalu zniekształcenie struktury krystalicznej poprzez wprowadzenie różnych defektów sieci, wprowadzeniu ich towarzyszy wzrost energii wew. układu. W wyniku nagrzewania metalu po zgniocie zachodzą w nim przemiany w kierunku odnowienia własności jakie miał przed odkształceniem. Zachodzą one w etapach: zdrowienie, rekrystalizacja i rozrost ziaren.
Rekrystalizacja (pierwotna) - w procesie tym tworzą się nowe nie odkształcone ziarna drogą powstawania zarodków i ich rozrostu. Zachodzi ona przy temp. wyższych niż zdrowienie, powyżej temp. rekrystalizacji. Następuje większe niż w zdrowieniu uwolnienie zmagazynowanej energii, głównie dzięki zanikowi dyslokacji. Wywołuje to zmniejszenie umocnienia, a więc obniżenie twardości i wytrzymałości oraz wzrost własności plastycznych . Obserwujemy istotne zmiany struktury, gdyż powstają nowe ziarna.
Zgniotem nazywamy całość zmian własności fizycznych i mechanicznych metali i stopów wywołanych odkształceniem plastycznym na „zimno”, tzn. poniżej pewnej granicznej temperatury (temp. rekrystalizacji). Miarą wielkości zgniotu jest względne odkształcenie (%), które może być obliczone jako względna zmiana długości lub jako redukcja przekroju.
Obliczanie średniej wielkości ziarna
:
Obliczenie średniej ilości ziarn:
Wykonanie ćwiczenia:
1. Do ćwiczenia użyjemy 5 blaszek aluminiowych o l0=50 mm. Zadajemy im odkształcenie (rozciąganie) tak, aby wartość zgniotu wynosiła odpowiednio:
nr próbki |
ilość ziarn |
dł. Próbki po rozciągnięciu |
|
1 |
- |
51.00 |
2 |
2 |
- |
52.00 |
4 |
3 |
14.50 |
53.50 |
7 |
4 |
21.50 |
55.00 |
10 |
5 |
70.00 |
57.50 |
15 |
Odkształcone próbki umieszczamy w piecu o temp. 500
na 30 min. Po upływie tego czasu i ostudzeniu trawimy je roztworem o składzie
w celu ujawnienia mikrostruktury.
Obliczam teraz średnią wielkość ziarn
dla każdej z próbek oprócz próbki 1 i 2, ponieważ nic na nich nie widać:
próbka 3: próbka 4: próbka 5:
Rysuje wykres obrazujący zależność średniej wielkości ziarna od odkształcenia:
Wnioski:
Zauważamy, że wraz ze wzrostem wartości zgniotu maleje jednostkowa pow. ziarna (coraz drobniejsza struktura).
2. Używamy 6 próbek walcowatych.
- próbkę nr 1 pozostawiamy jako wzorcową
- próbki 2-6 poddajemy odkształceniu plastycznemu (ściskaniu) w różnych stopniach
Mierzymy twardość próbek, a następnie obliczamy wartość zgniotu:
|
I |
II |
III |
|
2 |
44 |
57 |
49 |
50 |
3 |
52 |
70 |
64 |
62 |
4 |
73 |
79 |
82 |
78 |
5 |
70 |
75 |
75 |
73 |
6 |
77 |
76 |
78 |
77 |