43 (376)

84 Adam Krajczyk. Bogumił Ziółkowski

fazowej, np. granica koherentna - na ogół drobne wydzielenia płytkowe, granica nicko-licrentna - wydzielenia sferoidalne (minimalizacja powiercchni) - rys. 6.15.

Druga faza blokująca rozrost ziaren powoduje najczęściej polepszenie właściwości (wytrzymałościowych i ciągliwości) jako efekt umocnienia granicami ziaren. Gdy występuje również w postaci bardzo rozdrobnionej wewnątrz ziaren, pojawia się umocnienie nazywane wydzieleniowym, które jest wynikiem utrudnień w ruchu dyslokacji. Wydzielenia te są często tak drobne, żc nic można ich obserwować metodami klasycznej mikroskopii świetlnej. Umocnienie wydzieleniowe wykorzystywane jest w lekkich stopach lotniczych, w spawalnych stalach o największej wytrzymałości (łodzie podwodne, podwozia samolotów, kosmonautyka, jak też konstrukcje stalowe wieżowców).

Badania mikroskopowe zawsze pozwalają na stwierdzenie czy jest to stop jednofazowy czy też jest to mieszanina faz. Zależy to tylko od stopnia jej dyspersji i od zdolności rozdzielczej zastosowanego przyrządu.

W badaniach takich bardzo trudno jest odróżnić metal czysty od roztworu stałego czy też fazy międzymetalicznej. Nie jest też możliwe odróżnienie rodzaju roztworu (międzywęzłowy czy różnowęzłowy, graniczny czy ciągły). Czasami, stosując specjalne metody trawienia, możemy stwierdzić czy zaszło w stopie uporządkowanie, zwłaszcza, jeżeli występują domeny.

Zadania do wykonania

1.    Należy się zapoznać ze strukturami wszystkich prezentowanych próbek metali techniczne czystych, stopów jedno- i wielofazowych.

2.    Wskazane struktury starannie narysować, podkreślić ich charakterystyczne cechy, takie jak: granice ziaren, granice międzyfazowe, ziarna bliźniacze, mieszaniny faz.

3.    Opisać budowę narysowanych struktur oraz przeprowadzić analizę właściwości wynikających z takich struktur w stopach.

ĆWICZENIE 7

ODKSZTAŁCENIE PLASTYCZNE I WYŻARZANIE RE KRYSTALIZUJĄCE METALI

Zapoznanie się ze zmianami mikrostruktury i właściwościami mechanicznymi po:

•    obróbce plastycznej na zimno,

•    wytarzaniu rekrystalizującym metali.

Metale pod wpływem naprężeń większych od granicy sprężystości odkształcają się, nie ulegając przy tym zniszczeniu. Plastyczność, czyli zdolność do odkształcenia trwałego jest jedną z najbardziej charakterystycznych cech metali powszechnie stosowaną w praktyce do otrzymania gotowych wyrobów i półwyrobów hutniczych, takich jak blachy, pręty, rury, druty, taśmy i odkuwki. Stanowią one ponad 80% wszystkich wyrobów metalowych wytwarzanych w przemyśle. Wyjątkiem są jedynie wyroby otrzymywane metodami odlewania i metalurgii proszków. Dzięki plastyczności możliwa jest obróbka plastyczna metali polegająca na walcowaniu, kuciu, tłoczeniu, przeciąganiu i prasowaniu.

Obróbka plastyczna może odbywać się:

•    na zimno w temperaturze niższej od bezwzględnej temperatury rekrystalizacji,

T_r = aT^, K

gdzie a - jest współczynnikiem proporcjonalności zależnym od stężenia obcych atomów znajdujących się w odkształconym metalu.

•    na gorąco powyżej temperatury rekrystalizacji.

Obróbka plastyczna na zimno powoduje umocnienie odkształcanego metalu (polepszenie właściwości wytrzymałościowych i pogorszenie właściwości plastycznych), ograniczając zdolność do odkształceń plastycznych, którym może być poddany metal podczas jego kształtowania. Znaczne umocnienie odkształconego metalu powodujące pogorszenie właściwości plastycznych uniemożliwia dalsze jego kształtowanie przez obróbkę plastyczną na zimno, ponieważ prowadzi ona wtedy do zniszczenia materiału spowodowanego jego dekohezją.