Nazwisko i Imię
Laboratorium z Metaloznawstwa
Temat:
Badanie zgniotu
Grupa:
Data:
Ocena
Podpis:
Zgniotem nazywamy całość zmian własności fizycznych i mechanicznych metali i stopów wywołanych odkształceniem plastycznym na „zimno” , tzn. poniżej pewnej granicznej temperatury ( temp. Rekrystalizacji ) .Zgniot zwiększa twardość i wytrzymałość na rozciąganie oraz granicę plastyczności , a obniża własności plastyczne : wydłużenie i przewężenie .Miarą zgniotu jest stopień odkształcenia względnego wyrażony w procentach :
W celu usunięcia skutków zgniotu stosuje się podgrzewanie co zwiększa ruchliwość atomów i określa się je jako wyżarzanie rekrystalizujące .
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze zmianami struktury i własnościami mechanicznymi przy przeróbce plastycznej na zimno oraz zjawiskiem rekrystalizacji metali i stopów . Badanie zostało przeprowadzone na próbkach poddanych zgniotowi i wyżarzaniu w temp. 580 °C .
Z powierzchni próbki z wybranego jej obszaru zostały zliczone ziarna , a następnie obliczone pole powierzchni danego obszaru i podzielone przez ilość ziarn .
Wartości wyliczone są podane w tabeli :
e [%]
0
2
3
5
7
9
Ssr
0.71
0.16
0.066
0.047
0.013
Dla otrzymanych wartości wykonujemy wykres zależności wielkości ziarna od zgniotu .
Następnym ćwiczeniem jakie zostało wykonane było porównanie twardości materiałów bez zgniotu , zgniecionego i rekrystalizowanego .Do badania twardości została użyta stal St3 uprzednio zgniecionej i poddanej rekrystalizacji w temperaturze 550 °C przez dwie godziny . Badania zostały przeprowadzone na twardościomierzu Vickersa pod obciążeniem 5 kg .
Wartości odczytane zostały umieszczone w tabelce :
HV
e [ % ]
15
21
25
1 *
125
166
175
202
239
2 **
151
195
199
Wykres zależności wielkości ziarna od zgniotu :
.
Z wykresu można wnioskować , że wielkość ziarna zależy od wielkości zgniotu . Im większy zgniot tym mniejsze są ziarna . Za zgniot krytyczny uważa się niewielki zgniot po którym wielkość ziarna po rekrystalizacji jest maksymalna . Powodem tego jest mała liczba zarodków powiększająca się po zgniocie , dlatego też w materiale otrzymujemy strukturę gruboziarnistą . Występowanie dużych ziaren jest niekorzystne , gdyż w znaczny sposób obniżają udarność materiału .
Wykres zależności twardości od zgniotu :
Na podstawie wykresu stali po zgniocie można powiedzieć , że wraz ze wzrostem stopnia odkształcenia zwiększa się gęstość defektów , co powoduje zaburzenie periodycznego układu atomów . Jednocześnie pola naprężeń defektów wzajemnie na siebie oddziaływują co powoduje umocnienie materiału . Zgniot zwiększa twardość i wytrzymałość na rozciąganie oraz granicę plastyczności , a obniża własności plastyczne .Z krzywej po wyżarzaniu można wnioskować , że twardość zgniecionego materiału po rekrystalizacji jest mniejsza niż po zgniocie . Własności po rekrystalizacji są takie jak przed zgniotem , więc wraz z odnową struktury następuje odnowa własności .W tym przypadku mogliśmy mieć do czynienia z procesem zdrowienia w wyniku czego nastąpił spadek własności fizycznych i własności wytrzymałościowych i wzrost plastyczności .
Chester11-86