Viden

I. Forklaring af omkrystallisationsbegrebet

1. Omkrystallisation refererer til krystallisationsprocessen af ​​faste metaller og legeringer uden fasetransformation. Det er processen med at blødgøre metaller eller legeringer, der har gennemgået deformationshærdning uden fasetransformation.

2. Efter kold deformation under metalekstrudering og opvarmning til en bestemt temperatur vil nye, uforvrængede korn blive regenereret i den deformerede struktur, og dens egenskaber vil ændre sig betydeligt og vende tilbage til en fuldstændig blødgjort tilstand. Denne proces kaldes omkrystallisation. Det vil sige, at omkrystallisation er processen med kimdannelse og vækst af forskellige krystalkerner.

3. Den første proces, der finder sted under omkrystallisation, er gendannelsesprocessen. På dette stadie gennemgår atomerne kortsigtet begrænset diffusion og migration, og kun punktdefekter og dislokationer bevæger sig. Deres migration og koalescens hjælper med at eliminere den indre spænding, der genereres af kold deformation. Karakteristikaene for kold deformation eksisterer dog stadig, og kun nogle understrukturer og fysiske egenskaber ændrer sig, hvor en del af den energi, der er lagret under kold deformation, frigives.

4. Restitutionsglødning kan også kaldes spændingsaflastningsglødning.

5. Efter at gendannelsesprocessen har fundet sted, og metallet opvarmes til en højere temperatur, øges atomernes diffusions- og migrationsevne, og nye korn vil danne kim (som vist i figur 3) og vokse til bløde, ligeaksede korn, hvor al indre spænding er fuldstændig frigivet. Dette trin kaldes omkrystallisation.

6. Efter omkrystallisationen er afsluttet, bør de normale korn være ensartede og kontinuerlige. I nogle tilfælde er kornvæksten dog kun en pludselig og hurtig grovkorning af et par korn, hvilket resulterer i en stigende størrelsesforskel mellem kornene (ujævn kornstørrelse). Denne ujævne kornvækst er som forekomsten af ​​omkrystallisation igen i de ensartet fine, ligeaksede korn efter omkrystallisation, hvilket kaldes sekundær omkrystallisation. Materialer med grove korn dannet ved sekundær omkrystallisation accepteres generelt ikke af markedet. Derfor er det et nøglepunkt for fabriksteknikere at kontrollere sekundær omkrystallisation.

7. Drivkraften for primær omkrystallisation er reduktionen af ​​lagret energi på grund af deformation, mens drivkraften for sekundær omkrystallisation er reduktionen af ​​grænsefladeenergi.

 

II. Varmbearbejdning og kornstruktur af aluminiumlegeringer

1. Når bearbejdningstemperaturen for aluminiumlegeringer er over 350 ° C, kaldes det varmbearbejdning. Varmbearbejdning er den samtidige effekt af den lagrede belastning fra bearbejdningen og højtemperaturbearbejdningsglødning.

2. Forarbejdningstemperaturen, forarbejdningsmængden (såsom ekstruderingsforhold, valsningsforhold eller smedeforhold), forarbejdningshastighed, homogeniseringstilstand og legeringselementer eller legeringstyper påvirker alle omkrystallisationsadfærden.

3. Jo større forarbejdningsmængden er, desto lavere er omkrystallisationstemperaturen, og desto mindre er de omkrystalliserede korn. Hvis forarbejdningsmængden er for lille, kan omkrystallisationen muligvis ikke fuldføres på grund af den høje omkrystallisationstemperatur, hvilket resulterer i en fiberstruktur eller en blandet struktur af aflange omkrystalliserede korn og fibre.

4. Blandet omkrystallisation og fiberholdige kornstrukturer, der ikke er fuldstændigt omkrystalliserede, findes almindeligvis i højstyrkelegeringer, såsom legeringer i 7000- og 2000-serien.

5. Hvis bearbejdningstemperaturen under varmbearbejdning er meget høj, bliver mængden af ​​akkumuleret deformationsenergi eller dislokationer under bearbejdningen meget lille, og omkrystallisationstemperaturen for det fiberholdige strukturmateriale efter højtemperaturbearbejdning bliver højere. For højstyrkelegeringer såsom legeringer i 2000- og 7000-serien bliver omkrystallisation under efterfølgende opløsningsbehandling meget vanskelig , når bearbejdningstemperaturen overstiger 400 ° C.

6. Omkrystallisationsadfærden ved varmbearbejdning af støbte barrer ligner den ved koldbearbejdning + udglødning af varmebehandling, men der er nogle forskelle. Under omkrystallisationsprocessen ved varmbearbejdning er den akkumulerede tøjning allerede meget lille, så nogle højtlegerede materialer kan ikke omkrystalliseres fuldstændigt efter varmbearbejdning.