Материал: Технологические испытания с использованием ЭВМ. Учебное пособие. Елисеев В.В., Гольцев А.М

2.6.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

Построение диаграммы рекристаллизации и определение критической деформации недопустимого роста зерна

Цель работы. Определение предельной деформации заготовки, при превышении которой в результате последующей термообработки возникают недопустимое разрыхление поверхности листа

Теоретическая справка. Поверхностная структура некоторых термоупрочняемых материалов меняется в зависимости от предшествующего деформирования и термической обработки. Поэтому во время многопереходной обтяжки с промежуточной термообработкой деталей из таких материалов на поверхности листа возникают дефекты типа ”апельсиновой корки”. Физическая природа “апельсиновой корки” состоит в недопустимом росте зерна на поверхности листа в результате рекристаллизации в процессе термообработки

41

Величина зерна X зависит также от предшествующей деформации, скорости деформирования, режимов термообработки, химического состава сплава и некоторых других факторов. Наибольшая деформации в листе, после которой в процессе термообработки размеры зерна не превышают заданного значения, называется критической деформации кр (рис.23).

Испытания. Для построения диаграммы первичной рекристаллизации партию из 8 образцов на одноосное растяжение (см.рис.1), ориентированные вдоль прокатки, термообрабатывают по режиму, характерному для обтяжки деталей из этого материала на первом переходе. Например, для алюминиевых сплавов 2024 и 7075 это состояние после отжига. Образцы растягивают до различных деформаций, измеряемых на базе 80 мм, в диапазоне (1)=(0.1 0.8)Аg, где

(1)=ln(l(1)/l0); l(1),l0-расчетная длина после первого перехода и до испытания соответственно. Во время растяжения скорость

42

деформирования должна быть равна максимальной скорости при обтяжке (около 0.01с-1).

После этого образцы термообрабатывают по режиму промежуточной термообработки. В центре расчетной длины образца делают микрошлиф (можно 2-3 шлифа) и протравливают в течение 20-30 сек. Для алюминиевых сплавов используют травитель, состоящий из 80мл воды, 10 мл HF, 5мл HNO3, 5 мл HCl. Затем травитель смыть, высушить шлиф и измерить под металлографическим микроскопом размеры зерна. Измеряют длину 10 зерен вдоль оси образца, а затем вычисляют среднее арифметическое. Измерения проводят 3-5 раз в различных местах шлифа и вычисляют осредненное

значение зерна X . Повторяя измерения на всех образцах,

получают зависимость X =f( ) и строят диаграмму рекристаллизации. Обычно для алюминиевых сплавов

допускаемый размер зерна [ X ], по которому определяют критическую деформацию, принимают равным от 0.100 до

0.200 мм. Если [ X ] не задается, кр определяют как деформацию начала интенсивного роста зерна.

Результаты испытаний каждого образца партии оформляют в виде следующего протокола

43

Протокол испытания на зерно после промежуточной термообработки (ПТО)

44

2.7.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

Определение коэффициента влияния промежуточной термообработки

Цель работы. Определение коэффициента влияния промежуточной термообработки на восстановление ресурса пластичности материала заготовки.

Теоретическая справка. Исходная предельная

термообработки уменьшается в зависимости от деформации

где - коэффициент влияния промежуточной термообработки, зависящий как от вида промежуточной термообработки, так и марки материала. Он изменяется от 0 при полной релаксации (восстановлении пластических свойств) деформации первого перехода до 1, если термообработка не проводится.

В общем случае i-го перехода имеем:

где * - предельная деформация исходно недеформированного материала, термообработанного по режиму промежуточной термообработки, предшествующей i-

45