1. Ενίσχυση παραμόρφωσης (ή ενίσχυση παραμόρφωσης, σκλήρυνση εργασίας)
Ορισμός
Μετά την υποχώρηση του υλικού, καθώς αυξάνεται ο βαθμός παραμόρφωσης, αυξάνεται η αντοχή και η σκληρότητα του υλικού και το φαινόμενο ότι η πλαστικότητα και η σκληρότητα μειώνονται ονομάζεται ενίσχυση παραμόρφωσης ή σκλήρυνση εργασίας.
Μηχανισμός
Καθώς προχωρά η πλαστική παραμόρφωση, η πυκνότητα της εξάρθρωσης αυξάνεται συνεχώς, έτσι η αμοιβαία παράδοση των εξαρθρώσεων εντείνεται κατά τη διάρκεια της κίνησης, με αποτέλεσμα εμπόδια όπως σταθερά βήματα και εμπλοκές εξάρθρωσης, που αυξάνουν την αντίσταση της μετατόπισης και προκαλούν παραμόρφωση. Η αύξηση της αντίστασης θα δυσκολέψει τη συνέχιση της πλαστικής παραμόρφωσης, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή του μετάλλου: ο βαθμός παραμόρφωσης αυξάνεται, η αντοχή και η σκληρότητα του υλικού αυξάνεται, η πλαστικότητα και η σκληρότητα μειώνονται και η πυκνότητα εξάρθρωσης συνεχίζει να αυξάνεται. Σύμφωνα με την εικόνα του τύπου, η ισχύς και η πυκνότητα της εξάρθρωσης μπορούν να είναι γνωστά ρ είναι ανάλογη με το μισό της ισχύος, όσο μεγαλύτερο είναι το διάνυσμα Burgers b της εξάρθρωσης, τόσο πιο σημαντικό είναι το φαινόμενο ενίσχυσης.
Μέθοδος
Ψυχρή παραμόρφωση, όπως ψυχρή έκθλιψη, κύλιση, ρίψη βολής κ.λπ.
Παράδειγμα
Το χαλύβδινο σύρμα ψυχρής έλξης μπορεί να διπλασιάσει τη δύναμή του.
Η πρακτική σημασία της ενίσχυσης παραμόρφωσης (πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα)
(1) Οφέλη:
① Η ενίσχυση με παραμόρφωση είναι μια αποτελεσματική μέθοδος για την ενίσχυση των μετάλλων. Για ορισμένα υλικά που δεν μπορούν να ενισχυθούν με θερμική επεξεργασία, η ενίσχυση παραμόρφωσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αύξηση της αντοχής του υλικού, η οποία μπορεί να διπλασιάσει την αντοχή.
②Είναι ένας σημαντικός παράγοντας στην επεξεργασία και τη διαμόρφωση ορισμένων τεμαχίων ή ημικατεργασμένων προϊόντων, που κάνει το μέταλλο να παραμορφώνεται ομοιόμορφα και καθιστά δυνατή τη διαμόρφωση τεμαχίων ή ημικατεργασμένων προϊόντων, όπως σύρμα από χάλυβα ψυχρής έλξης και σφράγιση εξαρτημάτων.
③Η ενίσχυση παραμόρφωσης μπορεί επίσης να βελτιώσει την ασφάλεια εξαρτημάτων ή εξαρτημάτων κατά τη χρήση. Όταν παρατηρηθεί συγκέντρωση τάσης ή υπερφόρτωση σε ορισμένα μέρη του εξαρτήματος, θα συμβεί πλαστική παραμόρφωση σε αυτό το μέρος και η παραμόρφωση του υπερφορτωμένου τμήματος θα σταματήσει λόγω σκλήρυνσης εργασίας, βελτιώνοντας έτσι την ασφάλεια. φύλο.
(2) Μειονεκτήματα:
① Η ενίσχυση της παραμόρφωσης φέρνει επίσης προβλήματα στην παραγωγή και τη χρήση των υλικών. Η παραμόρφωση αυξάνει την αντοχή και μειώνει την πλαστικότητα, καθιστώντας δύσκολη τη συνέχιση της παραμόρφωσης και απαιτώντας μεγαλύτερη κατανάλωση ενέργειας.
②Για να επιτραπεί στο υλικό να συνεχίσει να παραμορφώνεται, απαιτείται ανόπτηση ανακρυστάλλωσης στη μέση, έτσι ώστε το υλικό να μπορεί να συνεχίσει να παραμορφώνεται χωρίς ρωγμές, γεγονός που αυξάνει το κόστος παραγωγής.
2. Ενίσχυση στερεού διαλύματος
Ορισμός
Με την αύξηση της περιεκτικότητας του ατόμου της διαλυμένης ουσίας αυξάνεται η αντοχή και η σκληρότητα του στερεού διαλύματος και το φαινόμενο να μειώνεται η πλαστικότητα και η σκληρότητα ονομάζεται ενίσχυση στερεού διαλύματος.
Μηχανισμός
(1) Η διάλυση των ατόμων διαλυμένης ουσίας παραμορφώνει το πλέγμα του στερεού διαλύματος και εμποδίζει την κίνηση των εξαρθρώσεων στο επίπεδο ολίσθησης.
(2) Η μάζα αέρα Coriolis που σχηματίζεται από τα διαχωρισμένα άτομα διαλυμένης ουσίας στη γραμμή εξάρθρωσης μπορεί να καρφώσει την εξάρθρωση και να αυξήσει την αντίσταση της κίνησης της εξάρθρωσης.
(3) Ο διαχωρισμός των ατόμων διαλυμένης ουσίας στην περιοχή του ρήγματος στοίβαξης εμποδίζει την κίνηση των εκτεταμένων εξαρθρώσεων. Όλοι οι παράγοντες που εμποδίζουν την κίνηση των εξαρθρώσεων και αυξάνουν την αντίσταση της μετατόπισης μπορούν να αυξήσουν την αντοχή.
νόμος
①Στο εύρος διαλυτότητας στερεού διαλύματος, όσο μεγαλύτερο είναι το κλάσμα μάζας των στοιχείων κράματος, τόσο μεγαλύτερο είναι το αποτέλεσμα ενίσχυσης
②Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά μεγέθους μεταξύ των ατόμων διαλυμένης ουσίας και των ατόμων διαλύτη, τόσο πιο σημαντική θα είναι η επίδραση ενίσχυσης.
③Η επίδραση ενίσχυσης των στοιχείων διαλυμένης ουσίας που σχηματίζουν ενδιάμεσα στερεά διαλύματα είναι μεγαλύτερη από εκείνη των στοιχείων που σχηματίζουν αντικατάσταση στερεών διαλυμάτων
④Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά στον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους μεταξύ των ατόμων διαλυμένης ουσίας και των ατόμων διαλύτη, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση ενίσχυσης.
Μέθοδος
Κραματοποίηση, δηλαδή προσθήκη στοιχείων κράματος.
Παράδειγμα
Η αντοχή των κραμάτων χαλκού-νικελίου είναι μεγαλύτερη από εκείνη του χαλκού και των καθαρών μετάλλων νικελίου.
3. Ενίσχυση λεπτών κόκκων
Ορισμός
Με τη μείωση του μεγέθους των κόκκων αυξάνεται η αντοχή και η σκληρότητα του υλικού και το φαινόμενο να βελτιώνονται επίσης η πλαστικότητα και η σκληρότητα ονομάζεται ενίσχυση λεπτών κόκκων.
Μηχανισμός
Η αρχή έγκειται στην ανασταλτική επίδραση των ορίων των κόκκων στην ολίσθηση της εξάρθρωσης. Για τους πολυκρυστάλλους, η κίνηση των εξαρθρώσεων πρέπει να ξεπεράσει την αντίσταση των ορίων των κόκκων. Αυτό οφείλεται στο ότι οι προσανατολισμοί της εξάρθρωσης και στις δύο πλευρές των ορίων των κόκκων είναι διαφορετικοί, επομένως σε ένα συγκεκριμένο κόκκο, οι ολισθηρές εξαρθρώσεις δεν μπορούν να διασχίσουν απευθείας το όριο των κόκκων και να εισέλθουν στο γειτονικό όριο κόκκων. Μόνο όταν ένας μεγάλος αριθμός εξαρθρώσεων συσσωρεύεται στο όριο των κόκκων και προκαλούν συγκέντρωση τάσεων, μπορεί να διεγείρεται η κίνηση των υπαρχόντων εξαρθρώσεων σε παρακείμενους κόκκους για να δημιουργήσει ολίσθηση. Άρα όσο λεπτότεροι είναι οι κόκκοι, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή του υλικού.
νόμος
Όσο πιο λεπτός είναι ο κόκκος, τόσο μεγαλύτερη είναι η οριακή περιοχή των κόκκων. Σύμφωνα με την εικόνα του τύπου Hall-Page, όσο μικρότερη είναι η μέση διάμετρος d του κόκκου, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή διαρροής σs του υλικού.
Η μέθοδος του εξευγενισμού των κόκκων
① Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κρυστάλλωσης, οι κόκκοι κρυστάλλου μπορούν να καθαριστούν αυξάνοντας τον βαθμό υπερψύξης, τροποποιητική επεξεργασία, δόνηση και ανάδευση για να αυξηθεί ο ρυθμός πυρήνωσης.
② Για ψυχρά παραμορφωμένα μέταλλα, οι κόκκοι μπορούν να καθαριστούν ελέγχοντας τον βαθμό παραμόρφωσης και τη θερμοκρασία ανόπτησης.
③ Οι κόκκοι μπορούν να εξευγενιστούν με μεθόδους θερμικής επεξεργασίας κανονικοποίησης και ανόπτησης.
④ Στοιχεία κράματος μπορούν να προστεθούν στον χάλυβα για να σχηματιστεί μια νέα φάση για την αναστολή της ανάπτυξης των κόκκων.
4. Η δεύτερη φάση ενίσχυση
Ορισμός
Υπάρχουν μία ή περισσότερες άλλες φάσεις στη μεταλλική μήτρα και η παρουσία αυτών των φάσεων αυξάνει την αντοχή του μετάλλου. Λόγω των διαφορετικών διαδικασιών για τη λήψη της δεύτερης φάσης, η ενίσχυση της δεύτερης φάσης χωρίζεται σε ① ενίσχυση με καθίζηση: η δεύτερη φάση λαμβάνεται μέσω θερμικής επεξεργασίας αλλαγής φάσης ②ενίσχυση διασποράς: η δεύτερη φάση λαμβάνεται μέσω πυροσυσσωμάτωσης σκόνης ή εσωτερικής οξείδωσης.
Μηχανισμός
Όταν η εξάρθρωση συναντήσει τη δεύτερη φάση κατά τη διάρκεια της κίνησης, χρειάζεται να παρακάμψει ή να κόψει τη δεύτερη φάση, έτσι ώστε η δεύτερη φάση να εμποδίσει την κίνηση της εξάρθρωσης και να βελτιώσει την αντοχή του υλικού.
Παράδειγμα
Η παρουσία τσιμενίτη στον χάλυβα αυξάνει την αντοχή του χάλυβα.
