Metode de prelucrare a metalelor sub presiune - laminare, forjare, ștanțare, presare - turnat lingou de aluminiu este transformată într-un produs final finit sau semifinite - tablă de aluminiu, o forjare aluminiu, aluminiu sau parțial profil extrudat. Acest lucru are loc la temperatură ridicată sau ambientală și pot include, de asemenea, una sau mai multe încălzirile intermediare - calire - aluminiu sau din aliaj de aluminiu pentru a restabili ductilității sale. Astfel, există două schimbări majore: 1) modificarea formei și 2) schimbarea microstructura și proprietățile mecanice.
Exemplu: rulare folie din lingou
De exemplu, laminarea lingourilor de aluminiu 5 m lungime și 300 mm grosime a fost preparat de aproximativ 200 de kilometri grosime folie de aluminiu de 7 micrometri. Modificarea formei deformării este măsurată în unități. Și fără evaluarea numerică a tulpinii este clar că aici au fost foarte mari, și nu poate fi realizat într-o singură trecere. De obicei, calea de folie de fabricație începe cu laminare la cald și capete de laminare la rece și de recoacere.
De ce din plastic de aluminiu?
Capacitatea de a suferi o deformare plastică mare este una dintre proprietățile cele mai utile de metale. Metale cu o rețea cubică cu fețe centrate, care includ aluminiu, prezintă în general plasticitate bună - acestea pot fi ușor deformat în diferite forme complexe. În mod normal, metalele compuse dintr-o multitudine de granule individuale sau cristale, adică ele sunt policristaline. granule tipice sau cristale de alumină după prelucrarea la cald și la rece și apoi recoacere are un diametru de, să zicem, 40 microni și cu zăbrele atomic celulă unitate - numai aproximativ 0,4 nm = 0.0004 microni. Așa că fiecare bob conține mai multe milioane de celule elementare - aproximativ 10 15 bucăți.
Luxații din aluminiu
Cand turnarea lingourilor de aluminiu cristalele primare cresc din faza lichidă și microstructura de turnare este de obicei foarte grosier. Atunci când aluminiul este deformat plastic fiecare bob deformează prin mișcarea liniară a defectelor sale de cristal cu zăbrele. Deformarea se produce prin alunecarea de-a lungul planurilor de alunecare în direcțiile de schimbare. Aceste defecte sunt numite dislocații (Figura 1). Luxații deplasa de-a lungul unor planuri cristalografice în cristal - așa-numitele „avioane dens ambalate“, care sunt cunoscute sub numele de planul de alunecare. Deplasarea unei unități produce forfecare dislocare și mișcării în comun a sute de mii de dislocare - tulpina totală.
În timpul deformării la temperatura camerei, numărul de luxații crește și devine dificil să se deplaseze prin zăbrele atomice. În acest caz, se spune că aluminiul „a fost peening“, „Am primit lucrarea de întărire“ sau chiar „întărite“, și o astfel de aluminiu sau din aliaj de aluminiu este numit prelucrat la rece. Aceasta înseamnă că este necesară o deformare să continue eforturile în creștere și aluminiu pierde treptat ductilitate, ceea ce duce în final la formarea de fisuri în ea și distrugerea acestuia.
În acest moment, se întâmplă următoarele la nivel atomic. În timpul deformării luxații alunecare apar luxații foarte activ în mișcare și alunecare avioane de pornire diferite pentru a reacționa unul cu altul, încurcate între ele și formează așa-numitele dislocări „pădure“. Cu o creștere a densității de dislocare mărește rezistența la curgere a materialului - ceva care este direct proporțională cu rădăcina pătrată a densității de dislocare.
Recuperarea și recristalizarea aluminiu deformate
Dislocații care au avut loc în timp ce durificării din aluminiu poate fi îndepărtată prin încălzirea metalului rece prelucrate la o temperatură moderat ridicată, de exemplu, 345 ° C Acest lucru face ca aluminiul să devină din nou moale și recuperează ductilitate sale. Această încălzire se numește recoacere. Modificări în microstructura care au loc în timpul recoacere, numit de recuperare și recristalizare. În timpul deformării la temperaturi ridicate, apar în mod tipic procese de reducere. Acestea sunt numite de recuperare dinamică și recristalizarea dinamică.
Prin aceste procese nagartovyvaetsya de aluminiu nu este la fel de mult ca și la temperatura camerei și necesită o deformare sarcini mult mai mici. Deja la 200 ° C, aluminiu pur este pierde aproape complet capacitatea sa de a lucra întărire. La deformarea plastica moderată a dislocațiilor din aliaj de aluminiu distribuite heterogen în acesta și celula este formată cu pereți din dislocații încurcate și joasă densitate dislocare în interiorul celulelor. De obicei, aceste celule au un diametru de aproximativ 1 micrometru. Când se produce întoarcere, pereții celulelor sunt așa-numitele limite subgrain. Când recopt din aluminiu sau din aliaj de aluminiu, după un volum mare de deformare plastică la rece are loc procesul de recristalizare cu formarea de noi boabe (Figura 2). Forța motrice a recristalizării este stocată energia internă, care apare în formarea dislocațiilor.
Densitatea de dislocare poate fi exprimată sub forma lor lungime totală pe unitatea de volum de material. La acest material recopt poate fi o valoare de aproximativ 10 10 m -2. și pentru aluminiu puternic rece lucrat se ajunge până la 10 15 m -2.
Sursa: Talat 1251