Разупрочнение и рекристаллизация цинка

Разупрочнение и рекристаллизация цинка протекают при кратковременном нагреве лишь при температурах выше 50°. Очень чистый цинк рекристаллизуется уже при комнатной температуре после длительного вылеживания. Разупрочнение торгового электролитического цинка по опытам Матькюона, Трюина и Финкельдея и в особенности Чадвика сильно зависит от чистоты материала и степени деформации. Слабо упрочненный цинк при комнатной температуре оказывается практически устойчивым. Напротив, упрочнение после сильной деформации сохраняется только при содержании в цинке магния (0,01%); железо (0,025%) не влияет на упрочнение в этом отношении, а кадмий (0,25%) даже ускоряет разупрочнение. Разупрочнение характеризуется тем, что такой цинк сильно течет под нагрузками, близкими к пределу текучести. Это явление ползучести цинка сильно уменьшается при вылеживании.

В любом случае механические свойства цинка при комнатной температуре сильно зависят от скорости нагружения. При прокатке цинка большинство примесей оказываются вредными. С то время как электролитический цинк прокатывается практически при всех температурах, загрязненный свинцом и кадмием рафинированный цинк может обрабатываться лишь ниже так как он содержит легкоплавкие эвтектики. При более низких температурах прокатки содержание свинца до 1% не сказывается. Напротив, при наличии уже 0.1% кадмия, а также 0,01% железа обработка цинка затрудняется. Температура разупрочнения цинка при кратковременном нагреве незначительно смещается в присутствии примесей. При более высоких температурах цинк сильно склонен к образованию грубых кристаллов с чем связано значительное падение прочности.

Определенное значение для свойств листового цинка имеет также более или менее резко выраженная структура проката. В листах, прокатываемых в пакетах постоянно в одном направлении, кристаллы ориентируются определенным образом по всей толщине. Напротив, в листах и лентах, прокатываемых индивидуально, поверхность обладает иной, более или менее резко выраженной текстурой, чем внутренние слои. По Эдмундсу и Фуллеру от текстуры зависит также способность листа к изгибу, причем эта зависимость выражена значительно резче в поверхностных слоях. В рекристаллизованном листе текстура проката несколько изменяется, но остается довольно резко выраженной.

С текстурой связаны некоторые явления, затрудняющие листовые работы, например, образующиеся фестоны при глубокой вытяжке и различная способность к изгибу полос, вырезанных из листа в разных направлениях. Зависимость механических свойств от направления регулярно устанавливается при прокатке цинковых листов или лент в одном направлении. Путем попеременной прокатки вдоль и поперек при соответствующих обжатиях это явление анизотропии удается устранить. Такой материал при испытании на глубокую вытяжку дает почти ровный колпачок.

Текстура установлена также в цинковой проволоке. Перечисленные выше явления, наблюдаемые на цинке, в особенности при наличии в нем загрязнений, привели к тому, что цинку (также кадмию) были приписаны несколько модификаций. Однако исследования последнего времени с чистым цинком не подтверждают существования второй модификации.