Исследование рекристаллизации молибдена
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ние пластичности молибдена наблюдается только после деформации как в наклепанном, так и в рекристаллизованном состоянии частично благодаря измельчению структуры и перераспределению второй фазы, содержащей примеси, а также вследствие уничтожения микропористости, имевшейся как в литом, так и в спеченном молибдене. Полученные результаты показывают, что механические свойства не зависят от метода получения сплава при условии одинаковой микроструктуры. Улучшение механических свойств, и в особенности пластичности в процессе обработки, наблюдается только при наличии однородной мелкозернистой структуры.
Механические свойства спеченного молибдена, прокатанного с обжатием 75% при температурах 800, 950 и 1300с, представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.1.
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛИБДЕНА НА РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЯХ ОБРАБОТКИ [7, таблица 25, с.74]
Метод полученияСостояние после операции: Зерен на 1 мм2Предел текуч., кг/мм2Предел прочн., кг/мм2Суже- ние, %Литой1 2 3 4- 200 170 120030,2 42,1 37.2 34,531,6 51,7 54.1 49,20,1 8 8 72Порошковый1 2 35400 170 165050,6 38,0 45,750,6 54,5 53,80 8 72
- плавка;
- горячая ковка и рекристаллизация;
- холодная прокатка 35% и рекристаллизация;
- холодная прокатка 90% и рекристаллизация.
Таблица 2.2
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРОКАТКИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛИБДЕНА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Т прокатки,СТвердость по Виккерсу, кг/мм2Предел текучести, кг/мм2Предел прочности при растяжении, кг/мм2Относительное сужение, 0 950 1100 1300252 236 238 22474,5 70,3 70,3 61,575,9 71,7 72,4 61,936 42 16 3
Из данных табл.2.2 видно, что прокатка при температуре 800 и 950С создает очень небольшую возможность для рекристаллизации, в то время как прокатка при 1100С может сопровождаться частичной рекристаллизацией, если скорость деформации не слишком велика. Прокатка при 1300C может вызывать значительную рекристаллизацию металла. Резко выраженное влияние температуры прокатки на прочность и пластичность молибдена объясняется тем, что прокатка при более низких температурах приводит к образованию мелкозернистой структуры; при этом весьма существенно, происходит или не происходит рекристаллизация в процессе обработки. Причина резко выраженного влияния термических и физических процессов на механические свойства молибдена при комнатной температуре становится более ясной при исследовании механических свойств в зависимости от температуры испытания. На рис.2.3 эта зависимость показана для предела текучести и относительного сужения площади поперечного сечения мелкозернистого, полностью рекристаллизованного молибдена, полученного как плавкой в дуговых печах, так и методами порошковой металлургии. Кривые температурной зависимости относительного сужения указывают на переход из вязкого в хрупкое состояние вблизи комнатной температуры. Различная обработка молибдена в основном через влияние на микроструктуру может сдвигать температуру этого перехода как выше, так и ниже комнатной; таким образом, в зависимости от обработки молибден может находиться при комнатной температуре как в пластичном, так и в хрупком состоянии.
Подробно было изучено также влияние размера зерна на температуру перехода молибдена из вязкого в хрупкое состояние. Для этого образцы из спеченной заготовки молибдена прокатывали в пруток диаметром 16 мм; технология прокатки была выбрана с таким расчетом, чтобы после окончательного рекристаллизационного отжига получить в образцах различный размер зерна.
Рис.2.3 Влияние температуры испытания на механические свойства молибдена при растяжении: прокатка при 900-1000С, рекристаллизация при 1200С, размер зерна - около 1000 зерен на 1 мм2,светлые точки - порошковый, черные - литой молибден.
Механические испытания были проведены при нескольких температурах выше и ниже комнатной; полученные данные по пределу текучести и относительному сужения площади поперечного сечения в зависимости от температуры испытания представлены на рис.2.4 Кривые относительного сужения свидетельствуют о том, что при более мелком зерне наблюдается более низкая температура перехода и что при комнатной температуре молибден может находиться в пластичном или в хрупком состоянии в зависимости от размера зерна. При температуре 200С, которая значительно выше температуры перехода для всех трех образцов, влияние размера зерна на пластичность незначительно, что находится в соответствии с данными для большинства других металлов. Образцы с меньшим размером зерна имеют более высокий предел текучести, но во всех трех образцах предел текучести быстро уменьшается с ростом температуры испытания. Такое снижение предела текучести в переходной зоне типично для молибдена и других металлов, которые претерпевают переход от хрупкого к вязкому состоянию, и является основной причиной изменения пластичности.
Рис.2.4 Влияние размера зерна на пластичность молибдена.
2.3 Методы определения среднего размера зерна
В данной работе при исследовании полученных образцов и обработке результатов использовались методы количественного анализа микроструктуры (стереологии).
В прошлом металлография была главным образом качественным методом, весьма полезным при выявлении причин наблюдающихся различий в свойствах материалов. За последнее время наметились значительные изменения в подходе к металлографическим исследованиям. Это связано с пониманием того, что свойства технических сплавов зависят не только от качественных особ?/p>