Деформаційне зміцнення

Деформаці́йне змі́цнення або накле́п — зміцнення металів і сплавів внаслідок зміни їх структури і фазового складу в процесі пластичної деформації при температурі нижче температури рекристалізації.

Наклеп

Наклеп у Вікісховищі

За ДСТУ 2494-94: Деформаційне зміцнення — зміцнення шляхом пластичної деформації в умовах часткового або повного стримування рекристалізації.

За ДСТУ 2825-94: Деформаційне зміцнення — збільшення опору матеріалу деформуванню та руйнуванню, пов'язане зі зростанням пластичних деформацій.

Природа наклепу

Зумовлюється дією зовнішніх деформуючих сил або (рідше) фазовими переходами.

Деформаційний наклеп є результатом дії зовнішніх деформаційних сил. Кристалічна структура пластично деформованого металу характеризується не тільки деформуванням кристалічної ґратки, але і певним орієнтуванням зерен — текстурою. Безладно орієнтовані кристали під дією деформації повертаються осями найбільшої міцності уздовж напрямку деформації.

При фазовому наклепі джерелом деформацій служать фазові перетворення, в результаті яких утворюються нові фази з відмінним від вихідної (-их) питомими об'ємами.

Наклеп — структурно нестійкий стан металу. Тому в ньому самочинно проходять процеси переходу до більш рівноважного стану, причому збільшення температури прискорює цей процес. Процеси переходу з деформованого в рівноважний стан ідуть двома стадіями. При відносно низьких температурах (нижчих за 0,3Т_пл) проходить повернення, або відпочинок. При цьому відбувається часткова зміна властивостей (невелике зниження міцності і підвищення пластичності) без зміни мікроструктури, тобто форма і розмір зерен не змінюються. Ці зміни пояснюються зменшенням густини точкових дефектів і анігіляцією частини дислокацій, а далі — перерозподілом дислокацій та полігонізацією. При досягненні певної температури проходить процес рекристалізації — утворення нових рівноважних зерен і повне зняття наклепу.

Використання наклепу

Наклеп спостерігається після обробки заготовок різанням, обкочування циліндричних поверхонь роликами, дробоструминної обробки фасонних поверхонь, волочіння вальцювання та інших методів оброблення металу тиском.

Внаслідок наклепу збільшується границя текучості, твердість і міцність металу. Водночас він стає крихким, знижується його пластичність, у магнітно-м'яких металів погіршуються магнітні властивості. В техніці наклеп використовують для поверхневого зміцнення металів. Властивості наклепаного металу поліпшують термообробленням.

Примітки

1. ДСТУ 2494-94 Метали. Оброблення зміцнювальне. Терміни та визначення.
2. ДСТУ 2825-94 Розрахунки та випробування на міцність. Терміни та визначення основних понять.

Джерела

• Горик О. В., Черняк Р. Є., Чернявський А. М., Брикун О. М. ДРОБОСТРУМИННЕ ОЧИЩЕННЯ. Теорія і практика / [За редакцією О. В. Горика, доктора технічних наук, професора]. Полтава: Видавництво ПП «Астрая», 2021. 326 с.
• Гуляев А. П. Металловедение. — М.: Металлургия, 1986. — 542 с.
• Металознавство: Підручник / О. М. Бялік, B. C. Черненко, В. М. Писаренко, Ю. Н. Москаленко — 2-ге вид., перероб. і доп. — К.: ІВЦ "Видавництво «Політехніка»,2008. — 384 с.
• Бучинський М. Я., Горик О. В., Чернявський А. М., Яхін С. В. ОСНОВИ ТВОРЕННЯ МАШИН / [За редакцією О. В. Горика, доктора технічних наук, професора, заслуженого працівника народної освіти України]. — Харків: Вид-во «НТМТ», 2017. — 448 с. : 52 іл.

Посилання

• Наклеп // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 130. — .