При благоприятном химическом составе бесфестон истые стаканы можно получать в широком диапазоне степеней деформации и температур отжига. Такой состав, а также режимы обработки пока подбирают чисто эмпирически.

2. Текстурованная трансформаторная сталь

Важным примером промышленного материала, в котором текстура рекристаллизации полезна, может служить трансформаторная сталь. Стальной лист в сердечнике трансформатора непрерывно перемагничивается. Около 0,4% общего расхода электроэнергии теряется на нагревание сердечников трансформаторов.

Высокий к. п. д. трансформаторов обеспечивается минимальными потерями на перемагничивание вдоль направления магнито-провода.

Трансформаторная сталь содержит 2,8-3,5% Si и минимально возможное количество углерода. Магнитные свойства монокристалла кремнистого железа сильно анизотропны: магнитная проницаемость [хах вдоль направления (100) в 30 раз больше, чем вдоль направления (111).

С середины 30-х годов начали разрабатывать технологию получения трансформаторной стали с резко выраженной текстурой рекристаллизации, которая обеспечивает наиболее высокую магнитную проницаемость в направлении прокатки и минимальные потери на гистерезис, при этом ухудшаются магнитные свойства в других направлениях. Магнитопровод из текстурованной стали изготовляют так, что направление прокатки листа совпадает с направлением магнитного потока.

В настоящее время промышленность все в больших масштабах производит холоднокатаную трансформаторную сталь с ребровой

текстурой 110 (100), называемой тек-Направление прояатки с/пурой Госса. В СССР - ЭТО стали марок jm] ЭЗЮ, Э320 и др.

При ребровой текстуре ребро куба (100), т. е. направление самого легкого намагничивания, параллельно направлению прокатки, а плоскость ромбического додекаэдра {110} параллельна плоскости проката (рис. 51). Направление трудного намагничивания (111) находится под углом 54,7° к направлению прокатки, а направление промежуточного намагничивания (ПО) - поперек прокатки.

Промышленный лист толщиной 0,2-->

Рис. 51. Ориентация кри- 0,5 ММ С ребрОВОЙ ТСКСТурОЙ ПОЛучаюТ

VlTllir ХОЛОДНОЙ прокаткой, отжигом при -800° С

относительно направления г

прокатки в трансформатор- И ВЫСОКОТеМПСратурНЫМ ДЛИТеЛЬНЫМ ОТ-

ной стали с ребровой тексту. -1100° С В СуХОМ ВОДОрОДе.

при первом отжиге проходит первичная рекристаллизация, создающая текстуру, один из компонентов которой {110} (110). Ре;кристаллизованная матрица стабилизирована дисперсными частицами нитрида кремния, сульфида марганца и другими соединениями, образованными примесями. При окончательном высокотемпературном отжиге в стабилизированной матрице развивается вторичная рекристаллизация с преимущественным ростом зерен, имеющих ориентацию 110} (100). В очень чистом сплаве железа с кремнием рекристаллизованная матрица не стабилизирована и ребровая текстура не создается.

Холоднокатаные трансформаторные стали с ребровой текстурой постепенно вытесняют изотропные горячекатаные. Их применение позволяет уменьшить вес и габариты мощных трансформаторов на 20-25% и сильно снижает потери электроэнергии В народном хозяйстве.

Еще более высокие магнитные характеристики присущи маг-нитопроводам из стали с кубической текстурой {100} (001), когда параллельно плоскости прокатки рекристаллизованные зерна устанавливаются плоскостью {100}, а параллельно направлению прокатки и поперек нее - направлением (001). В такой стали в отличие от стали с ребровой текстурой направление легкого намагничивания лежит в плоскости прокатки вдоль и поперек катаной полосы. Кубическую текстуру в трансформаторной стали получают в лентах толщиной около 0,04 мм, т. е. на порядок более тонких, чем при получении ребровой текстуры. Кубическая текстура возникает при вторичной рекристаллизации: в матрице, стабилизированной эффектом толщины (см. § 7), предпочтительно растут зерна, которые выходят на поверхность проката гранями 100, имеющими (в присутствии кислорода в атмосфере печи) наименьшую поверхностную энергию.

§ 13. ВЫБОР РЕЖИМОВ ДОРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИОННОГО И РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИОННОГО ОТЖИГА

Основные параметры отжига наклепанных металлов и сплавов - температура и продолжительность. Они определяют характер и полноту структурных изменений при отжиге, а также свойг ства металла и сплава после отжига. В отдельных случаях, которые будут рассмотрены ниже, важную роль играют Также скорость нагрева до температуры отжига и скорость охлаждения с этой температуры.

1, Дорекристаллизационный оиг

Дорекристаллизационный отжиг бывает смягчающим и упрочняющим.

Дорекристаллизационный смягчающий отжиг используют для повышения пластичности при частичном сохранении деформаци-

онного упрочнения. Его применяют, когда необязательно или нежелательно полное смягчение, достигаемое рекристаллизаци-онным отжигом. Смягчающий дорекристаллизационный отжиг чаще всего служит окончательной операцией, придающей изделию -требуемое сочетание прочности и пластичности.

Алюминиевые листы марок АД, АД1 и др. в большом количестве выпускают после дорекристаллизационного смягчающего отжига при 150-300° С (температура отжига зависит от содержания примесей в алюминии, влияющих на Q. Дорекристаллизационный смягчающий отжиг широко применяют к магналиям, чтобы обеспечить последующие операции гибки, отбортовки и др.

В § 11 уже отмечалась легкость полигонизации алюминиево-магниевых сплавов, которая обусловливает разупрочнение при дорекристаллизационном отжиге. Такой отжиг сплавов АМт1 и АМг2 при 150-180° С обеспечивает сочетание повышенной (по сравнению с рекристаллизованным состоянием) прочности и пластичности, достаточной для проведения последующих операций, включающих пластическую деформацию. Так как листы из алюминия и магналиев составляют большую часть листовой продукции, выпускаемой заводами по обработке легких сплавов, понятно, насколько широко и эффективно используется дорекристаллизационный смягчающий отжиг.

Для тугоплавких металлов VIA группы (Мо и W) дорекристал-лизационньш отжиг - единственный способ смягчения после обработки давлением, так как при рекристаллизации они сильно охрупчиваются. Дорекристаллизационный отжиг этих металлов и сплавов на их основе не только помогает частично снимать деформационное упрочнение, но и снижает температуру перехода из пластичного состояния в хрупкое (см. рис. 46).

Дорекристаллизационный отжиг часто наряду с повышением пластичности преследует цель уменьшить остаточные напряжения, стабилизировать свойства и повысить стойкость против коррозии.

Для выбора режима дорекристаллизационного отжига необходимо знать (при данной степени деформации).

Дорекристаллизационный упрочняющий отжиг применяют для повышения упругих свойств пружин и мембран. Оптимальную температуру его (см. § II) подбирают опытным путем.

При дорекристаллизационном отжиге холоднодеформирован-ных медных сплавов (алюминиевых и хромовых бронз, меднони-келевых сплавов) можно встретиться с огневой хрупкостью из-за образования пор по границам зерен. Поры возникают при отжиге под действием остаточных напряжений и по аналогии с порами, образующимися при ползучести, растут вследствие конденсации вакансий. Для борьбы с огневой хрупкостью продолжительность отжига в соответствующем критическом температурном интервале должна быть минимальной.