Горячее деформирование и рекристаллизация

Важнейшая задача горячего деформирования состоит в том, чтобы перевести литое состояние металла, характеризующееся неплотностью и неравномерной структурой, в состояние, отличающееся плотностью и равномерной мелкозернистой структурой.

Процессы рекристаллизации при горячем деформировании металла весьма трудно поддаются учету. В связи с горячим деформированием и рекристаллизация, в зависимости от условии обработки, может наступать в совершенно разное время в процессе самого горячего деформирования, в процессе охлаждения, или же только при последующем отжиге. Об этом мы знаем еще очень немного.

При большой скорости деформирования, в особенности при ударных нагрузках, многие металлы и сплавы ведут себя при высоких температурах так же, как при холодном деформировании. При обработке металл упрочняется, а то время как рекристаллизация не наступает. Она совершается затем только при последующем отжиге, или уже в процессе охлаждения или, наконец, при дальнейшей обработке еще горячего материала. Ханеман, изучавший рекристаллизацию при ударном осаживании при разных температурах, установил, что процесс рекристаллизации при этих температурах весьма сходен с процессом рекристаллизации при комнатной температуре. У чистого алюминия и его сплава рекристаллизация после ударного осаживания при температуре рекристаллизации наступает при температуре значительно более высокой, чем после холодного деформирования. Это согласуется с тем, что упрочнение при высоких температурах меньше, чем при низких. Что касается величины зерна, то и горячее и холодное деформирование мало отличаются в этом отношении.

При меньших скоростях деформирования, действующих, например, при осаживании на винтовом прессе (около 20-40%/сек.), установлено для алюминия и его сплавов, что рекристаллизация смещается к еще более высоким температурам.

Величина зерна после такого деформирования становится значительно большей даже в том случае, если между собой сравниваются

различные степени деформации, ведущие к одной и той же температуре рекристаллизации. Подобные же различия между рекристаллизацией после осаживания ударом и рекристаллизацией после значительно более медленной горячей прокатки установлены для меди и железа.

Наконец, в практике часто наблюдается, что рекристаллизация наступает уже в процессе горячего деформирования. Так, Бахметьев установил у дуралюмина, что при ударном нагружении выше 500° рекристаллизация не наблюдается. Напротив, при скорости осаживания приблизительно 8% в секунду ниже 400 и Згс в секунду ниже 300° рекристаллизация наступает во время самого осаживания. Так как к тому же процесс этот может многократно повторяться, то изменения структуры в таких случаях, т. е. при очень высоких температурах вообще и при более низких температурах, если скорости деформации незначительны, не поддаются учету.

Нежелательная грубозернистая структура, наблюдаемая в особенности в том случае, когда материал претерпевает неравномерную деформацию (ори ковке, прессовании, штамповке), может возникать в самых различных условиях. Избежать это явление можно различными способами, изменяя степень обжатия, или температуру, или скорость.