Деформационное старение
Деформацио́нное старе́ние — вид искусственного старения, происходящего после или в процессе пластической деформации за счёт взаимодействия примесных атомов с возникающими при этой деформации дефектами кристаллической решётки[1].
Деформационное (механическое) старение имеет наибольшее практическое значение (по сравнению с термическим старением), в отличие от которого этот процесс может происходить при низком содержании примесных атомов в твёрдом растворе и практически для всего диапазона углеродистых сталей[2].
Такое старение протекает, как правило, после холодной пластической деформации при температурах ниже температуры рекристаллизации. Его продолжительность может составлять от 15—16 суток (при 20 °С) до нескольких минут (при 200—350 °С). В ходе этого процесса термообработки упрочнение стали повышается, но несколько снижается её пластичность. Существует динамическое деформационное старение металла — процесс, протекающий непосредственно в ходе пластической деформации при температурах ниже температур рекристаллизации; такую «тёплую деформацию» используют для дополнительного упрочнения, например пружинной проволоки и ленты[2].
Деформационное старение, как и термическое, повышает прочность и твёрдость металла, но одновременно значительно снижает его ударную вязкость и увеличивает порог хладноломкости. При этом основное упрочнение, по всей видимости, обусловлено не выделением избыточных фаз, а взаимодействием примесей (атомов углерода и азота) со скоплениями дислокаций, что затрудняет движение этих дислокаций. При нагреве деформированной стали возможно также образование частиц метастабильной карбонитридной фазы железа или стабильного нитрида железа[3][4].
Процесс деформационного старения может резко ухудшить штампуемость листовой стали, поэтому многие углеродистые стали в обязательном порядке предварительно подвергают испытаниям на склонность их к деформационному старению[3][5].
Для ряда сталей применяется также термодеформационное старение, то есть одновременное протекание как термического, так и деформационного старения[3].
Примечания
Литература
- Блантер М. С., Кершенбаум В. Я., Мухин Г. Г., Новиков В. Ю., Прусаков Б. А., Пучков Ю. А. Металлы. Строение. Свойства. Обработка (многоязычный толковый словарь). — Москва: Наука и техника. — 1999. — С. 452. — 712 с.
- Солнцев Ю. П., Пряхин Е. И. Материаловедение. — СПб.: Химиздат, 2020. 784 с.
- Теплухин Г. Н., Гропянов А. В. Металловедение и термическая обработка. — СПб.: СПбГТУ РП, 2011. — 172 с.
- Потехин Б. А. Металловедение. — Екатеринбург : 2019. — УЛГТУ. — С. 53-54. — 88 с.
- Жадан В. Т., Полухин П. И., Нестеров А. Ф., Вишкарёв А. Ф., Гринберг Б. Г. Материаловедение и технология материалов. — М.: Металлургия, 1994. — С. 130. — 624 с.
- Щербаков Э. Д., Лапин В. П., Эссенсон О. Р. Влияние деформационного старения на свойства различных изделий из стали. Литьё и металлургия. 2010. № 3 (57). С. 216—221.
- Мишетьян А. Р., Шабалов И. П., Филиппов Г. А., Чевская О. Н. Механизм аномальной склонности к деформационному старению низколегированных сталей с бейнитной структурой. 60-я Международная научная конференция «Актуальные проблемы прочности». 2018. С. 421—423.
- Чеэрова М. Н., Нуждина Т. В. Влияние деформационного старения на характеристики аустенита, формирующегося при термообработке пружинной проволоки. Чёрные металлы. 2024. № 8. С. 25-31.
|
Правообладателем данного материала является АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ». Использование данного материала на других сайтах возможно только с согласия АНО «Интернет-энциклопедия «РУВИКИ». |