Återföring av metaller är en värmebehandlingsprocess där det sker en partiell återställning av de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos deformerade metaller och legeringar utan synliga förändringar i strukturen.
Processen är baserad på egenskaperna hos ämnets kristallgitter . Det används för termisk stabilisering av egenskaper och struktur hos metaller och för att öka plasticiteten hos härdade material.
Återgången sker när metaller och legeringar värms upp under omkristallisationstemperaturen [1] genom att avlägsna (vilostadiet) och efterföljande omfördelning för att minska koncentrationen (polygoniseringsstadiet) av defekter i deras kristallstruktur , främst de så kallade dislokationerna [ 2] , som inte är förknippade med bildandet och rörelsen av kristallitgränser . Processerna under återhämtningen fortgår i olika temperaturområden, eftersom defekterna i den kristallina strukturen som uppstår under deformation från härdning kan ha en helt annan karaktär och typ, och därför kräver aktiveringsenergin för dessa processer också olika.
Under vila minskar koncentrationen av punktdefekter, varefter de förintar och flyttar till gränserna för dislokationer; de senare omfördelas genom att glida i sina plan utan att bilda nya gränser. Under polygonisering omfördelas dislokationer genom diffusion och glidning, vilket åtföljs av partiell förintelse. Som ett resultat av detta steg bildas de så kallade "polygonerna" - regioner inuti kristalliterna, som är separerade från varandra av lågvinklade dislokationsgränser och som ett resultat inte innehåller dislokationer. Polygonisering kan vara det inledande skedet av omkristallisering när det kommer till uppvärmning efter stora deformationer. I detta fall är det viktigt att reducera dislokationstätheten i materialet för att helt ta bort effekten av kalldeformation [3] .
Under det andra steget (polygonisering), för att spåra strukturella förändringar, används elektronmikroskopisk analys av tunna folier, som kan utföras både "i transmission" och med ett optiskt mikroskop efter etsning . Även formerna av röntgenreflektioner och röntgenmönstret som sådant, på vilka minskningen av linjebredden studeras, är nödvändigtvis föremål för analys. När metaller återförs ökar deras duktilitet, men egenskaper som elektriskt motstånd , koercitivkraft , styrka, hårdhet och löslighet i syror minskar markant; medan vissa av dem (elektriskt motstånd) återställs redan i vilostadiet, andra (tvingande kraft, mekaniska egenskaper) - endast under polygonisering. I fallet med en hög energi av staplingsfel i en metall, är graden av återhämtning av dess egenskaper under återhämtning större än i fallet med en låg. Vid en högre uppvärmningstemperatur och varaktigheten av återvinningsprocessen ökar graden av återställande av egenskaper.
Processen för återgång till vilostadiet sker när den värms upp till en temperatur på (0,05–0,2) t pl , medan Q-vilan är 0,1–0,7 eV . Vid polygoniseringsstadiet sker återhämtningen vid uppvärmning till (0,3–0,4) tm , medan polygonisering Q är 160,210⋅10–21–240,315⋅10–21 J ( 1,0–1,5 eV).
| Värmebehandling av metaller | ||
|---|---|---|
| Allmänna begrepp metallvetenskap Kristallcell fas diagram Tillståndsdiagram över järn-kol-legeringar | ||
| Kärnprocesser | ||
| Relaterade processer | ||
| Målegenskaper hos metaller | ||