vědomosti

I. Vysvětlení konceptu rekrystalizace

1. Rekrystalizace označuje proces krystalizace pevných kovů a slitin bez fázové transformace. Je to proces změkčování kovů nebo slitin, které prošly zpevněním bez fázové transformace.

2. Po deformaci za studena při extruzi kovu a následném zahřátí na určitou teplotu se v deformované struktuře regenerují nová nedeformovaná zrna a její vlastnosti se výrazně změní a vrátí se do zcela změklého stavu. Tento proces se nazývá rekrystalizace. To znamená, že rekrystalizace je proces nukleace a růstu různých krystalových jader.

3. Prvním procesem, který probíhá během rekrystalizace, je proces zotavení. V této fázi atomy podléhají krátkodobé omezené difúzi a migraci a pohybují se pouze bodové defekty a dislokace. Jejich migrace a koalescence pomáhají eliminovat vnitřní napětí generované deformací za studena. Charakteristiky deformace za studena však stále existují a mění se pouze některé substruktury a fyzikální vlastnosti, přičemž se uvolňuje část energie uložené během deformace za studena.

4. Žíhání pro zotavení se může také nazývat žíhání pro odbourání pnutí.

5. Pokud se kov po procesu zotavení zahřeje na vyšší teplotu, zvýší se difúzní a migrační schopnost atomů a nová zrna nukleují (jak je znázorněno na obrázku 3) a vyrostou do měkkých rovnoosých zrn, přičemž se zcela uvolní veškeré vnitřní napětí. Tato fáze se nazývá rekrystalizace.

6. Po dokončení rekrystalizace by normální zrna měla být rovnoměrná a kontinuální. V některých případech je však růst zrn pouze náhlým a rychlým zhrubnutím několika zrn, což vede ke zvětšujícímu se rozdílu ve velikosti mezi zrny (nerovnoměrná velikost zrna). Tento nerovnoměrný růst zrn je podobný opětovnému výskytu rekrystalizace v rovnoměrně jemných rovnoměrně osých zrnech po rekrystalizaci, což se nazývá sekundární rekrystalizace. Materiály s hrubými zrny vytvořenými sekundární rekrystalizací obecně nejsou na trhu akceptovány. Proto je pro tovární techniky klíčové, jak kontrolovat sekundární rekrystalizaci.

7. Hnací silou primární rekrystalizace je snížení akumulované energie v důsledku deformace, zatímco hnací silou sekundární rekrystalizace je snížení mezifázové energie.

 

II. Tváření za tepla a struktura zrna hliníkových slitin

1. Pokud je teplota zpracování hliníkových slitin vyšší než 350 ° C, nazývá se to tváření za tepla. Tváření za tepla je současný účinek akumulovaného pnutí při zpracování a vysokoteplotního žíhání.

2. Chování rekrystalizace ovlivňují teplota zpracování, množství materiálu (například poměr vytlačování, válcování nebo kování), rychlost zpracování, stav homogenizace a prvky slitiny nebo typy slitin.

3. Čím větší je zpracované množství, tím nižší je teplota rekrystalizace a tím menší jsou rekrystalizovaná zrna. Pokud je zpracované množství příliš malé, rekrystalizace nemusí být dokončena kvůli vysoké teplotě rekrystalizace, což má za následek vláknitou strukturu nebo smíšenou strukturu protáhlých rekrystalizovaných zrn a vláken.

4. Smíšená rekrystalizace a vláknité zrnité struktury, které nejsou zcela rekrystalizované, se běžně vyskytují u vysokopevnostních slitin, jako jsou slitiny řady 7000 a 2000.

5. Pokud je teplota zpracování během tepelného zpracování velmi vysoká, množství akumulované deformační energie nebo dislokací během zpracování se velmi zmenší a teplota rekrystalizace vláknité struktury materiálu po vysokoteplotním zpracování se zvýší. U vysokopevnostních slitin, jako jsou slitiny řady 2000 a 7000, když teplota zpracování překročí 400 ° C, je rekrystalizace během následného rozpouštěcího zpracování velmi obtížná.

6. Chování rekrystalizace odlitků ingotů při tváření za tepla je podobné jako při tváření za studena + žíhání, ale existují určité rozdíly. Během procesu rekrystalizace tváření za tepla je nahromaděné napětí již velmi malé, takže některé vysoce legované materiály nemohou být po tváření za tepla zcela rekrystalizovány.