\метадитпичесмя с \ренристаллизация

Статический возбрат

Степень деформации е

Рис. 181, Схема влияния степени горячей деформации на долю последеформа-ционного разупрочнения металла под действием статического возврата, классической статической рекристаллизации и метадинамической рекристаллизации (Джейк п Джонас)

врата характеризуется отрезком аЬ, от метадинамической рекристаллизации - отрезком Ъс и от статической (классической) рекристаллизации - отрезком cd, сумма которых составляет 100%.

Если де(юрмация е<е, то разупрочнение является результатом только статического возврата и никогда не бывает полным (заштрихованная область - нереализуемые степени разупрочнения). Еслиea<e<e,, то статический возврат и позднее идущая статическая рекристаллизация приводят к полному разупрочнению. Еслиед<е< < ву, то метадияамическая рекристаллизация также дает вклад в разупрочнение, доля которого нарастает с увеличением степени горячей деформации. При е > Су, т. е. в случае установившегося течения, все последеформационное разупрочнение обеспечивается статическим возвратом и метадинамической рекристаллизацией (без участия статической рекристаллизации). Вклад статического возврата в последеформационное разупрочнение обычно не превышает 50%.

В заключение рассмотрим возможные комбинации динамических и статических восстановительных процессов при горячей обработке давлением в промышлетшых условиях (рис. 182 и 183).

При горячей прокатке степень де(х)рмации за один проход обычно сравнительно небольшая и в зоне деформации (между валками) протекает только динамический возврат, не изменяющий формы зерен. По выходе из валков в охлаждающемся металле может протекать только статический возврат, и зерна остаются вытянутыми (рис. 182, а), или возможна также статическая рекристаллизация, в результате которой образуются равноосные зерна (рис. 182, б). Первый случай характерен для металлов с высокой, а второй - с низкой энергией дефектов упаковки.

Если между проходами статическая рекристаллизация не идет и наклеп накапливается, то, несмотря на сравнительно небольшую степень деформации за каждый проход, начиная с определенного суммарного обжатия, при горячей прокатке в зоне деформации становится возможной динамическая рекристаллизация .

При горячем прессовании часто достигаются очень большие степени деформации. Если в зоне де(5юрмирования протекал только динамический возврат, то при охлаждении прессованного полу-

Соответствующие структурные изменения см. на схеме рис. 183, е.

фабриката может в зависимости от степени, скорости и темпера-Туры деформации, а также от энергии дефектов упаковки протекать один статический возврат (рис. 183, а) или возможна также классическая статическая рекристаллизация (рис. 183, б). Если же во время горячей деформации развивается динамическая рекристаллизация, то по выходе из пресса в полуфабрикате идет метадинамическая и, возможно, статическая (классическая) рекристал-

При горячей прокатке с достаточно большим обжатием за один проход возможны те же комбинации восстановительных процессов, что и при прессовании.

Чтобы в горячедеформированных изделиях (полуфабрикатах) получать регламентированную, например полностью нерекристал-лизованную, структуру, желательно для промышленных сплавов иметь справочные данные об их структурном состоянии после обработки по конкретным режимам.

Если при холодной обработке давлением степень деформации - это главный параметр, определяющий уровень запасенной энергии и соответственно переход (при последующем нагреве) от нере-кристаллизованйой к рекристаллизованной структуре, то при горячей обработке давлением накопленная энергия и получаемое структурное состояние зависят еще от температуры деформирования и скорости деформации, а эти параметры колеблются в широ-

Оинамический возврат

Динамический возбрат

Рис.

Статическая рекристаллизации

182. Схемы к(?мбинаций динамических и статических процессов при горячей Т1рокатке с небольшим обжатием

Динамический / возбрат

Статическая рекристаллизация

Динамическая /рекристаллизация

Рис. 183. Схемы комбинаций динамических и статически*-процессов при горячем-прессовании с большим обжатием

to w w

Рис. 184. Диаграмма струи-турных состояний сплава АВ, деформированного с обжатием 50% и нагретого под закалку

до 520° С: е - скорость; -* температу-ра деформации (Ю. М. Вайн-блат)

ПрессоВаниь КИХ пределах ДЛЯ ОДНОГО И ТОГО же спла-

ва. Например, скорости деформации при горячем прессовании и ковке на молоте могут различаться на пять порядков (!).

Поскольку промышленные процессы горячей обработки давлением очень часто проводят на стадии установившейся горячей деформации, на которой напряжение течения, а значит, и накопленная энергия не зависят от степени деформации (см. рис. 179), то для упрощения анализа влияние степени горячей деформации на получаемую структуру можно не рассматривать. Ю. М. Вайнблат для алюминиевых сплавов предложил строить диаграммы структурных состояний, которые характеризуют структуру после горячей деформации с большими обжатиями, т. е. на установившейся стадии, при заданных температурах и заданных скоростях деформации (рис. 184). Для термически упрочняемых алюминиевых сплавов важно знать структуру не столько в свежедеформированном состоянии, сколько после нагрева до температуры закалки, которая может быть как выше, так и ниже температуры начала рекристаллизации (так называемое структурное упрочнение обусловлено сохранением при закалке нерекристаллизованной структуры, см. § 54). В связи с этим диаграмму структурных состояний промышленных алюминиевых сплавов целесообразно строить для стандартных условий нагрева под закалку (520° С для сплава АВ на рис. 184).

На диаграмме структурных состояний линия АА отделяет область горячей деформации /, после которой при нагреве под закалку рекристаллизация не идет. Линия АА характеризует взаимосвязь двух критических параметров горячей деформации - критической скорости деформации и критической температуры деформирования. При скорости ниже критической и при температуре выше критической рекристаллизация при последующей стандартной термообработке не идет. Например, если сплав АВ (см. рис. 184) деформировать со скоростью около 10 с, то нерекристаллизованную структуру в закаленном изделии можно получить, проводя деформирование при температурах выше 400° С. С другой стороны, если деформировать сплав при 400° С, то нерекристаллизованную структуру после закалки можно получить только при скоростях деформации меньше 10 с При горячей обработке давденшм критическая скорость деформации как бы