Galeria de mapas mentais Deformação e recristalização de materiais
Elasticidade, viscoelasticidade, deformação plástica, recuperação, recristalização, deformação a quente e a frio, etc. (Mapa Mental da Ciência dos Materiais Universitários)
Editado em 2024-03-31 14:33:40A segunda unidade do Curso Obrigatório de Biologia resumiu e organizou os pontos de conhecimento, abrangendo todos os conteúdos básicos, o que é muito conveniente para todos aprenderem. Adequado para revisão e visualização de exames para melhorar a eficiência do aprendizado. Apresse-se e colete-o para aprender juntos!
Este é um mapa mental sobre Extração e corrosão de mim. O conteúdo principal inclui: Corrosão de metais, Extração de metais e a série de reatividade.
Este é um mapa mental sobre Reatividade de metais. O conteúdo principal inclui: Reações de deslocamento de metais, A série de reatividade de metais.
A segunda unidade do Curso Obrigatório de Biologia resumiu e organizou os pontos de conhecimento, abrangendo todos os conteúdos básicos, o que é muito conveniente para todos aprenderem. Adequado para revisão e visualização de exames para melhorar a eficiência do aprendizado. Apresse-se e colete-o para aprender juntos!
Este é um mapa mental sobre Extração e corrosão de mim. O conteúdo principal inclui: Corrosão de metais, Extração de metais e a série de reatividade.
Este é um mapa mental sobre Reatividade de metais. O conteúdo principal inclui: Reações de deslocamento de metais, A série de reatividade de metais.
Deformação e recristalização de materiais
5.1 Elasticidade e viscoelasticidade
elasticidade
Essência: Após a remoção da força externa, os átomos retornarão à sua posição de equilíbrio original e a deformação desaparecerá completamente.
Características: ① Deformação reversível ② Tensão e deformação mantêm uma relação de função linear de valor único ③ Obedeça à Lei de Hooke, Capítulo 4;
Sob tensão normal σ = Εε
Sob tensão de cisalhamento τ=Gγ
Módulo elástico: E, uma quantidade física que caracteriza a força da força de ligação entre os átomos em um cristal
incompletude elástica
Efeito Bauschinger: O carregamento na mesma direção (limite elástico) aumenta e o carregamento na direção oposta diminui
Efeito posterior elástico: Dentro do limite elástico, a deformação fica atrasada em relação à tensão aplicada e está relacionada ao tempo.
histerese elástica
A linha de carga e a linha de descarga não se sobrepõem e formam um circuito fechado.
Atrito interno: histerese elástica, o trabalho de deformação consumido no material durante o carregamento é maior que o trabalho liberado pela recuperação do material durante o descarregamento, e o excesso é consumido internamente no material. O tamanho é medido pela área do loop de histerese elástica.
Resistência cíclica
Viscoelasticidade
Formas de deformação: deformação elástica, deformação plástica, fluxo viscoso
Fluxo viscoso: refere-se ao fluxo de sólidos e líquidos amorfos sem forma definida sob a ação de uma pequena força externa, e a deformação não pode ser restaurada após a remoção da força externa.
Característica: A tensão fica atrás do estresse
5.2 Deformação plástica de cristais
Características: Deformação permanente irreversível
Deformação plástica de cristal único
temperatura normal, baixa temperatura
Deslizamento (principalmente): ① Desigual, concentrado em certos planos de cristal; ② O deslizamento translacional em relação ao deslizamento de duas partes da relação de orientação do cristal permanece inalterado; A superfície deslizante aparece
Tensão de cisalhamento crítica: τ=(F/A)COSΦcosλ=σ₀m (fator de orientação)
Sistema de deslizamento: composto por uma superfície de deslizamento (plano compactado de átomos mais próximo) e uma direção de deslizamento (direção compactada fechada)
gêmeo
Características: ① Orientações diferentes ② Cisalhamento uniforme ③ Simetria espelhada de duas partes
Gêmeos: deformação (mecânica), crescimento, recozimento
torção
Temperatura alta
deformação difusiva
deslizamento do limite de grão
movimento de limite de grão
Deformação plástica de policristais
Efeito da orientação dos grãos
Efeito dos limites de grão
Página Hall: σs=σ₀+Kd⁻½
fortalecimento de grãos finos
Deformação plástica de ligas
Deformação plástica de ligas monofásicas em solução sólida
Fatores que afetam o fortalecimento da solução sólida: ① A fração atômica dos átomos de soluto ② A diferença de tamanho atômico entre os átomos de soluto e o metal da matriz ③ Átomos de soluto intersticiais > átomos de soluto substitucionais;
Ponto de escoamento superior: movimento de deslocamento, que se desprende da fixação da massa de ar de Coriolis e se move sob ação de maior tensão (cinturão de Lüders) Menor limite de escoamento: O movimento após a ruptura do deslocamento é mais fácil e o estresse diminui.
Deformação plástica de ligas multifásicas
Liga polimérica bifásica: o tamanho das partículas da segunda fase e dos grãos da matriz são da mesma ordem de grandeza (os precipitados são em sua maioria deformáveis)
Liga bifásica dispersa: as partículas da segunda fase são distribuídas fina e dispersamente nos grãos da matriz (não deformáveis)
Efeito da deformação plástica na estrutura e propriedades do material
1. Mudanças na microestrutura
2. Mudanças subestruturais
3. Mudanças de desempenho (endurecimento por trabalho)
4. Textura de deformação
5. Estresse residual
tensão residual macroscópica
tensão residual microscópica
Distorção de rede (80% ~ 90%)
5.3 Recuperação e recristalização
Mudanças na estrutura e propriedades do metal deformado a frio quando aquecido
responder
1. Características cinéticas de recuperação: ① Sem período de incubação ② Sob um certo T, a taxa de recuperação inicial é muito grande e, em seguida, diminui gradualmente até se aproximar de 0 ③ Quanto maior a temperatura de recozimento, maior o limite do grau de recuperação e mais curto o tempo necessário para alcançá-lo ④ Quanto maior a pré-deformação, mais rápida será a taxa de recuperação inicial.
Mecanismo de resposta
a. Recuperação em baixa temperatura: defeitos pontuais
b. Recuperação de temperatura média: deslocamentos e alguns defeitos pontuais
c. Recuperação de alta temperatura: luxação
recristalizar
processo de recristalização
uma.
1. Nucleação de curvatura de limite de grão
2. Nucleação subcristal
① Mecanismo de fusão de subgrãos
② Mecanismo de migração de subgrãos
b. Crescer
Cinética de recristalização: ① Há um período de gestação ② A velocidade inicial é muito lenta
Temperatura de recristalização e seus fatores de influência
A temperatura mais baixa na qual a recristalização começa durante a deformação a frio
Fatores de influência
a. Influência do grau de deformação
b. Tamanho de grão original
c. Rastrear átomos de soluto
d. Partículas de segunda fase
e. Parâmetros do processo de retorno de recristalização
Tamanho do grão após recristalização
a. Influência da deformação
b. Efeito da temperatura de recozimento
Grãos crescem
1. Crescimento normal de grãos e seus fatores de influência
Processo espontâneo; força motriz: reduzindo sua energia total de interface;
Fatores de influência
uma temperatura
b. Partículas de fase dispersa
c. Diferença de fase entre grãos
d. Impurezas e oligoelementos de liga
Crescimento anormal de grãos (recristalização secundária): força motriz: redução na energia da interface
Estrutura após recozimento de recristalização
O tamanho do grão após o recozimento por recristalização depende do grau de pré-deformação e da temperatura de recozimento.
textura de recristalização
Os novos grãos de metais com texturas deformadas após a recristalização podem ter orientações preferenciais
Consistente com a textura deformada original: ① consistente; ② a textura original desaparece e é substituída por uma nova textura ③ a textura original desaparece e não forma mais uma nova textura;
Mecanismo de formação: teoria do crescimento direcional (diferentes orientações) teoria da nucleação direcional (consistente);
5.4 Deformação térmica, recuperação dinâmica e recristalização
A temperatura de recristalização é a linha divisória entre o processamento a quente e a frio
Processamento térmico: acima da temperatura de recristalização
Trabalho a frio: abaixo da temperatura de recristalização sem aquecimento
Processamento a quente: a temperatura de deformação é inferior à temperatura de recristalização e superior à temperatura ambiente
resposta dinâmica
recristalização dinâmica
Efeito do trabalho a quente nas propriedades mecânicas à temperatura ambiente: o trabalho a quente não causa endurecimento por trabalho pode eliminar certos defeitos na fundição (poros, soldagem de transporte melhoram a forma e distribuição de inclusões e eliminam a segregação parcial por esmagamento); Os cristais colunares e dendritos são cristais finos, uniformes e equiaxiais.
Mecanismo de fluência: a. fluência por deslocamento (recuperação) b. fluência por difusão c.
Superplasticidade: Quando o material é deformado termicamente sob certas condições, pode atingir deformação plástica uniforme com uma taxa de crescimento de 500% a 2.000% sem estrangulamento.