Изменить величину и форму зерен можно также и механическим воздействием, например:
ковкой,
штамповкой,
прокаткой,
волочением и т.д.,
т.е. путем изменения формы изделия (или, как говорят, путем пластической деформации металла) с последующим нагревом, после которого можно получить зерна разных размеров.
Пластическая деформация протекает путем смещения (сдвигов) тонких слоев металла (пачек) в кристалле относительно друг друга по плоскостям скольжения под влиянием механических усилий.
Упрочнение металла
Металл в результате пластической деформации становится более прочным (упрочняется).
Упрочнение металла в процессе пластической деформации называют наклепом.
Этим явлением часто пользуются для повышения прочности детали или конструкции (обдувка дробью, обкатка роликом и т.д.).
В результате пластического деформирования зерна размельчаются, принимают вытянутую форму, напоминающую по виду волокна. Такое строение металла обладает большим различием свойств в разных направлениях и не является устойчивым.
Рекристаллизация
При нагреве пластически деформированного металла строение его восстанавливается. Возникают новые зерна с недеформированной кристаллической решеткой. Этот процесс называют рекристаллизацией.
Температуру, при которой начинают возникать новые зерна С недеформированной решеткой, называют температурой рекристаллизации.
Эта температура устанавливается экспериментально по изменению различных свойств металла:
прочности,
пластичности,
плотности,
электросопротивления и т.д.
На рисунке схематически показаны изменения в строении металла в результате пластической деформации и рекристаллизации.
Искаженность кристаллической решетки в процессе пластической деформации можно обнаружить с помощью рентгеноструктурного анализа, о котором будет рассказано в последующих статьях
Деформацию зерен и размельчение их после рекристаллизации можно наблюдать под микроскопом, а для некоторых металлов (олово) непосредственно невооруженным глазом.
Как видно из рисунка, при рекристаллизации кристаллическая структура восстанавливается и деформированные зерна вновь приобретают округлую форму.
Процесс пластической деформации может идти одновременно с процессом рекристаллизации, если деформация происходит при температуре выше температуры рекристаллизации.
§