Img00049

53

Przy odkształceniu elastycznym zmieniają się kąty siatki krystalicznej i odległości między atomami. Ze zmianami tymi związane jest zwiększenie energii wewnętrznej kryształu. Ponieważ układy o minimalnej energii są najbardziej stabilne, siatka krystaliczna po zaprzestaniu działania siły wraca do swojego pierwotnego kształtu.

Gdy przyłożone siły są tak duże, że zerwane zostają więzy między atomami, tj. przekroczona zostaje granica plastyczności, mamy do czynienia z odkształceniem plastycznym. Samorzutny powrót kryształu do pierwotnego stanu nie jest możliwy.

Plastyczność jest jedną z najważniejszych własności metali i stopów, określającą ich zdolność do trwałego odkształcania materiału bez naruszenia jego spójności. Dzięki plastyczności możliwa jest obróbka plastyczna metali (m.in. walcowanie, kucie, prasowanie, ciągnienie). Celem obróbki plastycznej jest uzyskanie gotowych wyrobów i półwyrobów hutniczych (pręty, druty, blachy, kształtowniki, rury).

W zależności od wymaganych własności wyrobów hutniczych oraz rodzaju obrabianego metalu lub stopu obróbka plastyczna może odbywać się:

-    na zimno,

-    na gorąco.

1.67. W procesach zgniatania i ciągnienia materiału krystality są rozciągane w uprzywilejowanym kierunku walcowania czy zgniatania (rys. 1.67-1). Powstaje struktura przypominająca strukturę włóknistą. Uprzywilejowana przestrzennie orientacja krystalitów w materiale polikrystalicznym nazywa się teksturą. W drutach ciągnionych tekstura polega np. na ułożeniu krystalitów w pewnym kierunku, równolegle do osi drutu. W blachach walcowanych na zimno krystality układają się w pewnym kierunku, równolegle do kierunku walcowania, a pewną płaszczyzną sieciową równolegle do powierzchni blachy. Występowanie tekstury ma wpływ (dla pewnych zastosowań korzystny, dla innych niekorzystny) na wiele własności materiałów, m.in. na wytrzymałość i na twardość metali czy też ich magnesowalność. Tekstura wywołuje anizotropię własności materiału polikrystalicznego.

a)    b)

Cmi	/	walcowanie na zimno

Rys. 1.67—1. Wpływ walcowania na zimno na strukturę materiału polikrystalicznego; struktura przed (a) i po walcowaniu (b)

1.68. Odkształcenie plastyczne metalu, które powstaje podczas deformacji na zimno, powoduje znaczną zmianę jego własności fizycznych i mechanicznych. Zmiany te objawiają się przede wszystkim pojawieniem się naprężeń wewnętrznych, wzrostem twardości i wytrzymałości przy jednoczesnym zmniejszeniu plastyczności oraz obniżeniu przewodności elektrycznej.